автореферат диссертации по энергетике, 05.14.08, диссертация на тему:Технологические основы повышения эффективности гидро- и термовлажностной обработки сельскохозяйственных продуктов с использованием солнечной энергии
Автореферат диссертации по теме "Технологические основы повышения эффективности гидро- и термовлажностной обработки сельскохозяйственных продуктов с использованием солнечной энергии"
АКАДЕМИЯ-СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ТУРКМЕНИСТАНА им. ПРЕ^ВДЕНТА ТУРКМЕНИСТАНА АКАДЕМИКА С. А. НЫЯЗОВА 5 О 0 " ИНСТИТУТ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ
На прапах рукописи УДК 621.472:66.047:631.53.027.32 638.273
БАЙДЖАНОВ Рахметгельды
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГИДРО- И ТЕРМОВЛАЖНОСТИОЙ ОБРАБОТКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ
Специальности: 05,14.ОН—Преобразование возобновляемых видов энергии я установки на их основе; 05.14.04—Промышленная тен.юзлер! стлка
Автореферат диссертации ня соискяггие ученой степени
доктора 1ехмлчс'Кнх на> к
АШГАБАТ — 1994
Работе выполнена в Туркменской государственном педагогическом институте им. С. Сейди.
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, академик АНТ, профессор Мотулевич В. П.
доктор технических наук Рахманов А. Р.
доктор технических наук Ашырбаев М. X.
Ведущая организация —Каршинский государственный университет им. X. Алимджана (Узбекистан).
часов і
на соискание ученой степени доктора (кандидата) наук при Институте солнечной энергии Академии сельскохозяйственных наук Туркменистіна им. Президента Туркменистана академика С. А. Ныязова (744032, ш. Аш-габат-32, м. Бекреве, ИСЭ АСХНТ).
С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке АН Туркменистана.
Автореферат разослан .
% Я - 1994 г.
/
Ученый секретарь Специализированного с кандидат технических
ОБЩАЛ ХАРАКТЕРИСТИК РАБОТЫ
Актуальность 'работы. Термовлажностная обработка сельскохозяйственных продуктов растительного происхождения, в том числа я семенного фонда а послеуборочной'или1 предпосевной периода, сгоог""'-ствует не только увеличению срока хранения, снижении объема и массы хранимого материала, но и существенно влияет на технолог;;--, • ческие свойства и жизнеспособность-, всхожести ЇГ" ДРУГЕЄ биологичс~-кие качества продукции. К етш факторам-можно добавить температу-" ру и влажность как среда, так и материала, продолжительность обработки, темп нагрева и др. Кроме того, важное значение имеет исходная жизнеспособность семян.
В качестве источника энергии для создания требуемых термо- . влажностних режимов в; последнее время вкроко используется еаянеч-.'.. ная энергия.. Особенно ею актуально в условиях Туркменистана. Оче- : видные конструктивные решения солнечвэт сушильных установок" НСС7ІЙ-дованы многочисленными авторами и могут быть применена'в инженерной практике, в том числе и для конвективной сутки продуктов растительного происхождения. •
Однако, несмотря на обширные работы в атом напраялегай "многйх исследователей, существу»! такие проблемы, как обоснованиевыоор рациональных режимов и способа сушка, обеспечивавших заданные'технологические свойства каждого вида материала, обусловленные его биологической природой. Сложный химический и структурный состав отдельных частей семян-зародыша и эндосперма определяется.влаго^ переносными характеристиками и, как следствие, скоростью удаления влаги. В результате технологическая обработка семян векзмевно протекает с трансформацией их биологических свойств, от чого зависит качество семян после термовлажностной обработки. Степень взмене-іия этих свойств обусловлена как параметрами процесса, так и уело-)йями влагопереноса внутри семян.
Необходимость ваучио обоснованного комплексного подхода к в»-¡ору рациональных режимов термовлажностной обработки' вызвана ьов-ожностью таким путем воздействовать на качеотво готового продук-а, особенно, когда рччь идет об обработке семян сельскохозийст-енннх культур.
Сопряжение; теплотехнических я тепломасбообмввнах натурвш ж исленных исследований с результатами по биологическим качеотваы >товой продукции: позволяло » в ввстсяаей работе обосновать аовке ігро- й тмротермические условня обработку семейаого фонда.
Такш образом, к числу наиболее важных проблем в области .повышения эффективности терыовлахцосткой обработки сельхозпродукции относятся: использование солнечной энергии, разработка у, исследование обоснованных математических моделей процессов термовлажностной обработки биологических дисперсных, в том числе и усаживающихся материалов, обеслечиватаца высохие конечные показатели, специфичные для посевного материала; сокращение натурного эксперимента за счет вы-чвслитйльных исследований достоверной математической модели процесса взаимодействия обрабатываемого материала с.нагретой средой;.принципиальная разработка технологий и конструкций оборудования, реали-ауодих результаты изысканий в практике агропромышленного комплекса.
Решение отмеченная выше проблем, опытно-промышленное внедрение некоторых результатов в перврабатыванцув промышленность Туркменистана следует считать актуальным.
Основной целью диссертации является разработка технологических основ г.овашения эффективности гидро- и термовлажностной обработки сельскохозяйственных продуктов с использованием солнечной энергии и сохранением высокого технологического и биологического качества их в галяосупилках.
Для хкзшш&дни этой цеди необходимо было провести комплексное исследование и решить множество задач.
1. Изучение комплексной технологии гидро- и термовлажностной обработки сельскохозяйственных продуктов растительного происхождения, экспериментальные исследования кинетики сушки материалов в лабораторных условиях и обоснование рациональных режимов гидро- и гераовлажностной обработки каждого вида отобранных сельхозпродуктов.
2. Исследование движения воздушных струй через слой сушимых материалов и определение закономерности распределения и распространения теплоносителя, что позволяет создать наиболее аффективные режимы сушки,
3. На основе комплексных экспериментов в с учетом технологического и биологического свойства сушимого материала разработка и создание поду промышленной соявечной сушильной установки.
4. Шявленне кинетических закономерностей процессов увлажнения и сушки хлопковых семян в зависимости от сортовой разновидности и степени их опушевности.
5. Исследование сушки семян различными способами, разработка рекомендаций эффективных энергосберегающих способов обработки., про-*
ведение половых испитацвй по влиянию Г1«ДГЮТер»п5чзской Обр »'«.»Г КГ семян на урожайно сть хлопчатника в промышленных усдевкях.
6. Разработка принципиальные тепловых схем и конструг"!-!". '■:>-атиьинх камер, обеспечивагаях внсояуг эффективное гь сутеп мт^рп. усаживающихся материалов.
7. Получение расчеюв-тепло- и массообмена в сушильной камеро; математическое описаний конвективно» супи слон и иредэдо»
текло «зеггеда чирва оугаяжнй материал, доследование, влияния рёжима хранения семян бахчешх культур на биологическое качество.
Научная новизна. Основные элементы новизны,'которые автор вно-■'•та на защиту, следующие:
• - разработан эффективный способ конвективной сушки растительно-И) происхождения с двусторонней периодической продувкой теплоносителя , обеспечивающий равномерную сукку;
-.полнота обработки сушильного агента и сокращение процесса т'-т мсвлл.т.постной обработки материалов с сохранением высоких, тохтолстп-ческих и биологических качеств, приз наш изобретением (авторе«.:«, свидетельство X 765615);
. - изучена фильтрация теплоносителя через неподвижный слой сушила материалов и выведены соответствующие зависимости, способствуете разномерному распределению теплоносителя, определен}® аэродииа-жческогс сопротивления и подбору злектровентилятора;
- разработаю, изготовлена в испытана решетчатая тара' для пер-ичной обработки и хранения шелковичных коконов воздулшо-солкеччым пособом пол навесом и рекомендованы рациональные размеры для мрссо--ого производства пластмассовых разъемных сетчатых ящиков, которые вачительцо сокращают ручную работу ва ноконозаготовительных базах;
- обобщены и аппроксимированы кинетические данные по гидро- и ?рмовлажностной обработке хлопковых семяв посевного назначения /'лл із личных сортов;
- в результате комплексных исследований процессов увлажнения и • ¡рмсвлаяностной обработки разработан способ предпосевной обработяя ¡опковых семчн, оригинальность которого признана изобретением рское свидетельство № 1632383); .
- предложен и научно обосновав технологический процесс обеззозк-вкя и супкн семян бахчевых культур, требуицяй минимальных затрат гргии из сушку и сохранение, а в ряде случаев повыааяляй оосевао ■ тестза семян;
- разработана массообменная математическая модель для описания ■ двумерного поля влагосодержания в фильтруемом-слое Путем применения в качестве движущей силы массоо Смена вдагос оде ржа ш;я сушильного агента, использующая обобщенную кривую сушки и увлажнения во всем диапазоне влагооодержания;
- получены результаты экспериментов, определены биологические качества семенного материала в дано обоснование температурно-влаж-ностных режимов хранения семян бахчевых культур.
Практическая ценность. Вахнши практическими результатами является следующее:
- разработаны и изготовлены ошйнне полупромышленные солнечные сушильные установка для термовлажностной обработки шелковичных коконов в семян сельскохозяйственных культур;
- разработана к рекомендована рациональная конструкция разборно-сборной сетчатой тары для первичной обработка шелковичных коконов
с последующим хранением и других материалов;
- для повышения эффективности сушки с иль ноу свивающихся материалов сконструирована сушильная установка с измешивдмися конфигура-ццяііи сушильной камеры и предложена научно обоснованная методика расчета процессу сушки сильвоусаживаюцихся материалов в сушильных кааерах переменного сечения;
- разработан интенсивный способ конвективной сушки сельхозпродукт с сохранением высоких технологически: и биологических свойств
- разработай вовый способ предпосевной гидротермической обработки хлопковых семян, который значительно ускоряет всхожесть и повышает ввергли прорастания;
- разработана массообменная математическая модель для описания двумерного поля влагосодераания в фильтруемом слое внутри сушильной аамзрц галиосушилки;
- получены система дифференцированных уравнений и аналитические репзпкя для шчисленая конечного приведенного влагосодеряаняя материала и его дисперсия; для супки как в первом, так и во втором периода, которае обеспечивают реиение задачи оптимизация.
Реалу.йецкя получена« тіеаультатов. По первичной обработке шел-зоі;:чп8х коковоз опытные полупромышленные установка пспользовшщ т ї;с"сі!опїиєьшік. базах Чарджевского этрапа Лебапского велздта. Реко-мвьдаций по предпосевной гвдроіермаческой обработке семян хлопчат-иі'/.'.п врькляк к вцэдреика Производственно» объвденеиием сельского хо-
■ зяйсгвя Лебапского велзлта при Министерстве сельского хозяйства и продовольствия Туркменистана. Полевые испытания в 1993 г. разработанного способа предпосевной гидротормической обработки семян хлопчатника, которые были посети в хлопководческой бригаде Л 4 колхоза им.С.Сейди Сакарского этрапа яа участке площадью 5 га, повышали урожайность каждого гектара в среднем-на 5-6«. Данный способ -постепенно будет внедряться во всех хозяйствах велаята.
В 1990 г. на Туркменской опытной станции бахчеводства Саятско-го зтрапа Лебапского велаята Аля сушки плодов и семян бахчевых культур была построена полупромышленная солнечная сувильвая установка с аккумулятором теплоты с застекленной площадью 14 м2. Ведомственные. испытания установки по технологии термовлажностной обработки свежевыделенных семян бахчевых культур при рекомендованном рациональном режиме показали: высушенные семена шели высокие биологические качества.
Дополнительный экономический эффект получен от внедрения предложенной технологии сушки семян дыни, арбуза, тыквы за счет повышения их всхожести в среднем на 7...10% и значительного снижения трудовых затрат.
В настоящее время на опытной станции по нашим проектам строится провдшенный образец солнечной теплицы-сушилки. Термовлажностная обработка сельскохозяйственных продуктов по разработанным нами рекомендациям, предложенные выборы рациональных температурно-злажност-ных режимов суши и-методика расчета процесса сушки попользовались при производстве сушеных сельскохозяйственных продуктов в сушильных технологических линиях Лебапского ВПО "А'зык". На консервном заводе Сакарского этрапа такой рациональный температурно-влажностный'режим сушки при рекомендованной толщине укладки сушимого продукта и скорость теплоносителя сквозь сушимый материал способствовал значительному улучшению технологического процесса и качества сутки некоторых местных сортов сельхозпродуктов (давя, абрикосы, яблоки, мэрковь и т.д.).
Личное участие автора в получении научных результатов:
На протяжении более 15 лет автор является.непосредственным исполнителем йли научным руководителем по всем разделам .темы, включая постановку, и реоение задач, анализ и обобщение результатов исследований,, а также всех остальных этапов ребот, связавши с созданием еупиданых установок н выбором рациональных твотературно-злажаоствнх . ,*е»дара в процессе сущ« .исследуемых материалов..
¡¡О выполнению научно-исследовательской работы, связанной с диссертацией, автор руководил рядом тем:
1. Создание универсального гелиотехнического сооружения и исследования физического явлення е процессе первичной обработки продуктов сельского хозяйства.
2. Изыскание рациональных режимов сушки семян бахчевых культур в солнечной оуаильной установке.
3. Создание и исследование рабо ти солнечной теплицы-сушилки для переработки, сушки плодов и семян бахчевых культур.
4. Разработка, изготовление и испытание тары для первичной обработки шелковичных коконов.
Публикации по работе. По теме диссертации опубликовано 53 работ в журналах "Известил АНТ" (серия физико-технических, химических и геологических, а также биологических наук), "Сельское хозяйство Туркменистана", "Гелиотехника", "Щэлк". и т.д. По основный способам подучено 2 авторских свидетельства на изобретешь, шаяо 1 отделъ-¡¡иь орои>ра. •
Аппобацня работы. Основные результаты, подученные автором,докладывались па научно-теоретических конференциях прос[.ессорско~препо- . далытеяьского состава ТГШ! им.С.СеЙда (Чатдаеа, 1975-199'$ гг.); I республиканской научно-практической конференции молодых ученых и сиедоаяясгов .(Ашхабад, 1976 г.); Зсесошной конференций "Использование солнечной энергии" (Ашхабад, 1977 г.); республиканской научно-практической конференции ыолодах ученых к специалистов (Аііхаоад, 1960 г.); Всесоюзной научно-практической конкуренции "Восточно-Турк-»іенский территориальный прокшаленіУй комплекс" (Чардаоу, 1980 г.); паучпо-техничаешц Сосоте ТРБОСа Чардкоуской области ТССР (поо.Саят. Чардиоус-кой области. 1962.г.); научно-практической конференции пело-дх; учьіаа зз специалистов (Чарджоу, 1962 г.); н&учьо-практпческой контрактні молока учзиах. п специалистов Туркменистана, лосвяцеи-аоЯ бО-лет::» «5разоваикя СССР (Ащабод, 1982 г.); Е научной конфереп-иан молодух учета АН ТССР, посанчгкьой Є5-летга; ЖСМ (Ашсабзд, ІіліЗ г.л иезду народном сзве^акаа хошяеіа сети Европейского сотруд-.•ілчїства ьо солнечно? энеоготгке (Асхабед, 1965 г.); УШ Ресяублнкг.й-¿:;о<1 ¡аучпой йсві-грешу:: дзду:'. ученых и специалистов Туркмепи&та- • :.а (Аасаба::, ІР05 г.)} ¡ручной сессии по проблеме "Нснольсозапис в I .^г/огд.«-!«! }:оа.-:£садс- лозсОїісвдаоаих асточкскои эьергла" (Аыхас5ад,Ю86 г.);: у,;сцугСсакйаскоі конференцій! подоїш учених і; |
¿•пои.-.л^отез. ЇС"?, пос^.-^еиной 70-летию Великого Октября (Ьг/.ч-
б яд, 19?? г«); У: республиканской научно-практической конференции молодых ученых и спеттиотоо, посвяиешюй 70-летип Ленинского коя • сокола (Ашхабад, 1908 г.); I республиканской научно-технической конференции '"Проблег-« ^Тфоктттпсто успол&зовашш электрической !'• тепловой ензрига в маиипостроении Узбекистана" (Тошвит, 1989 г.,'; .областной научно-практической конференции молодых учет«'и спецш- . листов (Чарджоу. 1989 г.); Рвспублпкчяской тлЕО-в^зкпРккло« конференции молопнх у«вннх и спеига.-н'ето'п (Тадптклсгаи, Ланикаоод,
1990 г.); I областной научно-практической конференций молода ученых и специалистов "Молодые ученые и научно-технический прогресс" (Таиауз, 1990 г.); I республиканской научной конференции "Актуальные проблемы физики твердого тела, радиофизики и теплофизики" (Ашхабад, 1991 г.); Республиканской научно-практической конференции "Использование солнечной энергии в народном хозяйстве (Ташкент,
1991 г,); Республиканской научно-практической конферетпт.-"Дпффорси~ " цгяло'нне уравнения и га приложения" (Акга<йт, 1993 т.); II кетеуяолс-
КОЙ научной "СшТереНПИИ "Актуошше проблемы Фязтеи твердого тела, рздко'Зжзкки и теплофизики" (Ашгабат, 19ЭЗ г.).
работа в качестве диссертационной обсуядалась на расширенное заседапри кагТюяры машиповедевия с основа;.!? производства ТГПН им. С.Сзйда и на паутом семинаре Икзтятута солнечной эн-гргня АСХКТ,
Объем и структура работ». Диссертация состоя? гз введеивя, лести глав, общих выводов, списка литературу и приложений. Объем работы составляет 341 страниц, в том числе Гб иллюстраций,^'- таблиц. Список использованных литературных источников содэркит 249 птшыеновавиП.
СОДЩАЫ® РАБОТЫ
В введении обоснована актуальность проблемы, описаны идеи предложенной концепции П03ЫПЭН1М ЭФФЕКТИВНОСТИ гидро- к термовлат.чост-ной обработка гелт-'хозпроду^тол.
3 первой главе дан обзор развития и современного г-отешш прсг<-легл по гидра- и тор:/.свлах;1!остней обработке сельскохозяйственных про .дуэтов.
Как известно, требопап.чл к процессу супкк обусловливается гетчо-логическими, биологическими СВОЙСТВЯМП ¡материалов, поэтому, они ДОДЕ- кы быть известны для научного обоснования способа и режима сузкл,
П связи с эти.! гзучены основные свойства, параме~ри, фгз?>'о-химн~ ческле характеристики аелковичних коконов как объекта первичной обработки. ?екс"с:жоэзнн различные способа зйш^пзарпя: вуаич еелнеч-
нш лучом, горячим воздухом, паром, герметизацией, вакуумом, жидким азотом, ТВЧ, радиоактивными изотопами, инфракрасными лучами, СВЧ. брошетилом, ДДВФ, природным газом, вибрацией. В настоящее время в нашей, стране куколки коконов замариваются горячим воздухом и сушатся в теневой сушилке. На коконозаготовительных пунктах имеются яцичная сушилка "Симплекс", коцвейерные коконосушилки КСК-4,5. Кроме того, существу!» коконосушилка Ямато-Саыко М-34, туннельная коконосушилка ТКСК-І, более усовершенствованные конвейерные коконосушилки СК-І50К.' Однако данные установки морально устарели, малопроизводительны, сложны по конструкции, отсутствуют запасные части к НИМ, поэтому КПОМЄ "Симшекса" не ПримеНЯШ'СЯ.
Приводятся сведений о хлопковых семенах как. объекте гвдротерми-ческой обработки, а также теплотехнические и агробиологические аспекты обработки семян путем их увлажнения с последующей сушкой. Семена хлопчатника относятся к капиллярно-пористым коллоидным материалам, ва интенсивность гидро- и термовлажностной обработки их влияют биохимические составы, морфолого-анатомические особенности, раз-' меры семян, физиологическое состояние, температура вода и т.д.
.Очевидно, что теплотехнический аспект предпосевной обработки семян хлопчатника изучен в настоящее время недостаточно, отсутствуют экспериментальные данные о влиянии различных параметров на максимальное влагосодержанве и интенсивность увлажнения промышленных сортов хлопчатника 133 , 9871-И, 3877-Й для разработки методов расчета процессов увлажнения и сушки.
Семена, подвергаемые сушке, представляют собой живой организм, который должен полностью сохранить после сушки жизнеспособность. Поэтому дай разработки техники и технологии обработки семян необходимо, знание физико-механических, гидродинамических, теплофлзических, гигроскопических, морфологических, массопереносшх свойств. К НІШ относятся плотность, объемная масса, индекс Форш, коэффициент динамического и статического трения, угол естественного откоса, пороз-'ность слоя, эквивалентный дікшетр, ориентация семян в слое, удельная активная поверхность семян, скорость уноса, масса 1000 семян, прочность оболочки,
Семена имеют коллоидную капаллярно-порнстуо структуру и в их порах всегда находятся водяные пары или газы. Например, свежеубраи-шо семена бахчевых культур содержат около 45.. .55?! воды. Содержание воды повивается при преждевременной уборке. Вода - обязательный компонент семян, так как в их состав входят высокшолекулярвые кол-
Работая K-i'úCpn. .пипслнепа в параллелепипеда рприср«/
400x150x150 км. В ней размещена прямоугольная сеточная рамка, аапол-нйч:мп ртел'^є:«:,^ сеі/еими. При ;;зї..г;;ірі.іч: у'шій п"сси суп;;;,^:^ і'лтсічю-гі їчині, прдеоедкиялпсь к лрдояірошюп язсач сптшаяьня'э изготовления. Изменение массы образца в процессе сушки непрерывно
Дая измерения и записи температуры сушиле ші-о тента и оушпмо-го материала использовались хромоль-копелевые термопары, давеленина на записывающий потенциометр ІІ.
Скорость сушильного агента изменялась с помощью регуляторі скорости воздуха путем варьирования подаваемого напряжения на даига- • тель вентилятора. ,
Исходя из сказанного, в эксперименте изменялись температуря, вдагослдертнве и скорость суставного sreirra, текущие температуря и злах'сиолг'плацпе семян, продатаатльюсть сушки. Температуру ¡'згоряли потеки;сг.'С7ром типа КСП-4І, скоросх* сушильного агента -мапом^грс-к• Количество Ecnepsewfi из секзв яодя определял? с novo^i.-" в ос он тип'; РЛТК-ЕОСМ я контролировали взвээкзанЕом до и поело сант? на аналитических весах, пдоделютвльчость суажи регзстркрозаласл электронику секундигарем типа 43-32.
С целью исследования возможности использования одного из перспективных способов сушки семян хлопчатника применялась экспериментальная, установка, состоящая іїз рабочей каиера, вспомогательных элементов и контрольно-измерительной аппаратура. Сушка .седан хлопчатника в дей осуществлялась кидким теплоносителем (сплав Розе, сплав Вуде, слопковое масло)помещенным в стакан.
В полупромышленных условиях для сушки семян, хлопчатника яополь-юв&лась огневая су шли а типа "Симплекс". Источником энергии служи-ю дизельное топливо.. Рабочая камера представляла собой прямоуголь-шй бункер размером 1600x8)0x800 (,'.'.<. Таких камер било 12. Каадая из г'их фильтровалась сушильным агентом снизу вверх, температура которо-■о изменялась от 50 до 80°С." .- = .■..-<•
С учетом физико-механических, гидродинамических.-, морфологических г нассопереносных свойств семян бахчевых культур в ..во результатам абораторных исследований разрвботава конструкция полупромышленной олнечвой сувильвбй установки. Эта установка дая. термической обра-откесемян бахчевглс культур' имеет застеялевягя поверхность 14 * угочную производительность 30... 40 яг'сухих емкя а по строена ва копершентальной базе Туркменской опытной ставай* во .бахчеводству
(ііо.Саяї, Саяїского этрапа Лебапского велаята). Она включает наг-сеаателыай елемент (рис.2), сушильную камору и воздуховод. Вагре-Батїльний элемент состоит из верхней и передней наклонных застеклении/. частей, на передней части дополнительно ставили коллектор с ме-іт-їдическійш стружками, которае аккумулируют тепло.
Циркуляция горячего воздуха внутри сусильной камеры обеспечивается илектровактилдторами. Одни из них находится в боковой стене су сильной катара. Продувание горячего воздуха с боковим вентилятором ойеспечиваот равномерную суслу семян бахчевых культур. Такая конструкция суиилки для тепловой обработки семян с использованием солнечной энергии путем продувки горячего воздуха во бсковкм кап-равлениям отличает ее от существу юеуга солнечных сушилок. Продувка теплоносителя снизу в сбоку чередуется в завйсймостз от интенсивности нйколлйевя испаряемой влаги в процессе сушка я камере.
Солнечная су пильная установка (рис.3) ддя склі иоусбдивмщюсся сельхозпродуктов, как дани, яблоки, персика, абрикоси и т.д., с из-иешщдеми конфигурациями сушильной камера йэгогоагаиа из плексигла-■за при помола клеевых & резьбовых соединений. ПодзЕкная стенка может отклоняться от вертикального пологе наг на угод от 7 до 30°. Данная модель позволяет визуайироавїь картзну распределения скоростей к вихреобразозавгя, а тахяв подучить эпюры скоростей в наиболее характерних сечэнсях камера про вносеынв освовшх тоонетрдчес-ких изменений в конфигурацию поперечного сеченая еамврн.
Опытному изучению гидродинамики подвергались как модельные,тая и полупрошпигааные установка. Наибольший интерес представляют результаты исследования с помощью териоанемоматрической аппаратура плоской модели, имитнруюдай поперачноо сечение гэдродинамически совершенной сушильной камері,
В сушильных установках теплотехнические вараметры теплоносителя и сушимого материала азмерялись современными коктрольно-взмеритель-'шми приборами по известной методике.
В третьей главе приводится экспершентальше исследования квнети-кк процесса терыовлажвостной обработки сельхозпродуктов,, фильтрация теплоносителя через слой сушимых материалов.
Равновесная влажность семян бахчевых культур, принятая по ГОСТу 14$, зависит от температуры, вида химического состава и отроенля семенного материала, от температуры и относительной влажности онружаю-чего воздуха. На кондиционную влажность семян влияет содержание в віяс жира; чем оно виш, тем ниже кондиционная влажность семян.
о
рис.х Солнечная коконосущильная установка
Piic.2 Принципиальная схема солнечной семеїіогупптьнгій установка
В соответствии с конечной влажностью сеі.иіа и г.пксшалыю допустимой температурой их нагрева необходимо периодически регулировать температуру и влажность теплоносителя с помощью входных и выходных заслонок воздуховода сушильной установки.
В вышеизложенном порядке, согласно существующему ТОСТу, определяли влажность шелковичных коконов до и после термообработки. Конечная влажность коконов принято по ГОСТу 10$.
Следует отметить, что трудность сушки коконов в основном обусловлена тем, что 90-95л влаги, подлежащей удалению, содержится в куколке. Остальная влага находится в шелковичной оболочке, влажность которой близка к равновесной.
Кроме того, куколка находится внутри кокона, а плоткія шелковичная оболочка с внутрикоконной воздушной прослойкой, как теплоизоляционный слой с относительно малям коэффициентом теплопередачи, служит солидным термическим и гидравлическим сопротивлением, препятствующим подводу я ней тепла и отводу влаги. Поэтому при -сушке куколок до влажности 10-15$ шелковичная оболочка пересыхает до влажности 2-3?, что приводит к уменьшению выхода шелка-сырца из коконов.
Одновременное повышение температуры и влагосодержания теплоносителя ускоряет испарение влаги из куколки и уменьшает интенсивность испарения влаги из шелковичной оболочки за счет уменьшения разности парциальных давлений паров маги, находящихся над поверхностью шел-.ковичиой оболочки, вследствие чего увеличивается,выход шелка-сырца из хоконов.
Изменение влагосодержания теплоносителя от 0,01 до 0,1 кг/га сухого воздуха ускоряет испарение влаги из куколки на 20-30$, в то время как длительность сушки шелковичной оболочки возрастает Приблизительно на 50$. Поэтому для данного способа б процессе сушки шелковичных коконов характерно неравенство:
1« > Тав >1 чи Тку* , (I)
' їда; Т6- температура супацего воздуха;
Т«а- температура оболочки высуаиваеяого кокона;
Тм- температура воздушной прослойка кохона; температура куколки.
Л то га время в каядое отдельное мгновение:
ЛЧ'сй < ^ (й)
где: Ус&^кук- влажность оболочки и куколка кокона;
Уья - .в/хакность воздакой прослойка внутри кокона.
Кокон считается высуженным, ког да
Wo& " Visn 5 Vf к*». (3)
, Чтобы всклочить обезвоживание оболочки поп високих темлерату-рях, необходимо удовлетворят;, равенству:
Wo№ " VT0b = 0 , (4)
* к
где: ,Vf,oe - начальная и текучая sCTsnocra ободочки кокона.
Д«я ртого применяемый режим сускч коконов должен обеспечивать постоянную компенсацию испаряемой из оболочки влаги влагой, отдаваемой куколкой. Это условие удовлетворяется при сушке коконов горячим воздухом.
По гидротермической обработке семи хлопчатника были проведены серия экспериментов.
Сущка продуктов бахчевых культур в сувиль'йых установках с ге-лпонагревателями отличается рядом особенностей, затрудняющих рост у оптР/шзацип процесса и конструирование технологического оборудо-
Плоды бахчевых культур в процессе сугакі: сильно усаживаются, что приводит к изменению аэродинамического режима сушки. В результате в каждый момент времени в различных частях сушильной камеры скорость сутки отличается неравномерностью, обусловленной двумя причинами. Во-первых, ввиду несовершенства аэродинамического тракта неравномерно подводится готовый сучильный агент по ширине камеры. Во-вторых, по мере продвижения сушильного агента-,, рмывайдёго элементы сушимого материала, в глубине камеры изменяются его температура и ллягосодер-капие. В результате скорость супкн, а вслед за ней и влагосодерканке супимого материала становятся неравномерными как по ширине, так и по длине камеры. Поперечная неравномерность сушки оказывает онреде-.лягощее влияние на продолжительность процесса, и,.следовательно, на величину капитальных и' энергетических затрат, которых потребует его проявленная реализация.
Сушимый материал (плоды дыни, нарезанные на ломти секторальном способом) размещается внутри сушильной камеры на полках, пронетое-ш для сушильного агента, в виде трехмерной пространственной.рс..лі-к;і, состоящей и.) системы продольных и-поперечных .рядов.. Если длина камеры невелика, процесс сузікя в .каждом из продольных рядов «гаяного материала иокно считать .протекащкй независимо от пронесся сусля в других продольных рядах, так как перетеааквэ сугапльвого агенте поперек камеры' незначительно. -Внутри одного прояолного рюи cymisro
uü-ío,......сушка отдельных ломтей уже не может рассы.чтрмйУьия независимо: на скорость суьки одного выбранного ломтя влияет локальное злагосодаржавие сушильного агента,значит и скорость сушек всех остальных ломтей, легадюс виие его по течению сушильного агента.
Выражение ддн молярного расхода влаги, удаляемой из ломтя сушимого материала, подверженного усадке,имеет следуюздю структуру:
.3->FS(w)5(y), (5)
гда: 6 - ковЗДицвеит шссоотдачи;
Г - даииуцая сила процесса массоотдачи;
V - приведенное йлагосодержапие сувимого матсриала,раннео разности между истинным и равновесным влагосодерганием;
санкция .описывающая зависимость поверхности массоотдачи от приведенного влагосо,дергания сушимого материала в процессе усадки;, • ; ,
íFÍYí)- кинетическая Функция-1 рода, описывающая форму обойденной кривой скорости суши по методу В.В.Красникова при постоянных 'режимных параметрах процесса сушки, характерная дли рассматриваемого суикмого материала.
.Зависимость толщины дкф$уаиоиного пограничного слоя от температуры над поверхностью, массоотдачи также носит- степенной характер и определяется при дюаоци критериального закона массообмена:
S К ~ Кг S ег (6)
гдо: <1 , ji - показателе степени;
" Ч1?сло Шервуда;
- число рейнолъдса;
.Si.--^-- чкело йодта, причем L - характерный размер ломтя материала;
U- скорость обтенаиж ломтя материала суияльним агентом;
') — -кинематическая вязкость сушильного агента, зависимость от темпепатур* носит совепшенно тот не характер, «tro и в случае оагорюто коэффициента диффузии
ЬУрззьв дгД^-зконг.ого пограничного слоя из упаьне.ш-.л
(6) V. ВОКСЬпЗЯИЯ Ь расчетную формул!" ДЛЯ молярного КОО^ПЦПйОГе MisC-осотдачи, подуч-зм: ¡ . ■> j.
jb- (?)
Ь'лоаец,' кодетасовка иа&стш а^рааавкк для ког&рлц^аг» и сашг кассиотдачя пегьолает получить окончательно.; соотьои'ояк«; ^зиг' zhiaucEsuocva вспареикя влаги при веременьых ¿¡е>лк.шх
Л,'|ра:г:ту"<Х П'УТГ Сое г-к,:!;'-;
Т = €п т^тт Э (V) ? (V).
гг.»: с - я с.угн-п.ь'сго •ггсрг5;
1* - ссогаоагвко малярных, масо воды и воздуха; (у - коэффициент, пропорциональности:
,я=—¿— и «'г-?-. ? . пс:;дэ-:'оЛя «..ктена
£! 1-.Ч
При помощи приведенного математического описания можно определить время супки 'Г , необходимое для достижения заданного кондиционного злагосодержания сушимого материала У* , усредненного по множеству ломтей:
(9)
1=1 о
а также дисперсию конечного влагосодегшания янсугаенггаго материала.
сп9«;гсгят»у» слвдуювв» обррзоп:
Время сушкк Т прямо пропорционально капитальны.'; и эяергетвчо.:• кии затратам на организации технологического процесса, э дисперсия .конечного влагосодвргания: <й определяет собой качество высукяввого '/атерпала. Всличпш '7 и С) могут Сыт* иа пол:-, зоваш в качестве чает ■ нкх критериев ОПТ1МИЗРЛПИ процесса су пот при переменят: режпкнчх параметрах.
Таким образом, рассматривая сушку сильпоусаживапцвхся материа-"ог, рапъа'ба'гивая катрмятяческуп («одаль " яссямуд ее, надо утотк-аать влияние неразномерпост;-; скорости г-укки че только по вчооте, я ¡ю ширине камерных, полочных и т.п. сушилок.
Движение воздушных струй через слой материалов п закономерность распределения и распространения теплоносителя имев? большое значение г лтгп? суш г. ¡1г>:пне: лг ксадезвоб струи по керо ее раопгоот , оборот.: л температура пог<т:о,"Я7гг создать наиболее эф^ктта-ааа ражаин сушки, ло возможно .тогда, тогда гзвсствк ускгюя нгя ст;уй " роаул^теш го: ао-чгюдеНстяия г; суг№гмл млтчриэлякя,
С-д-ьт- ерацлеа 5 плйту.са слоз, « чйреэ яэ.подют.гао
СЛОИ (?нлыруется теплоноситель. ДЛЯ соэдрцкя оптпздьпого ре?~1а г7 но знать потери давлонзя по тол-лне слоя зо.адухозода, воздухснагр*>-эатэля с расход электроэнергия па припоя гоиталятсря, чалися-ие о? к с гест р. сог.ротзталепкя слоя ¡/атер^лоз.
В технологии супяг сельскозсозя5отвепро. Г»^0."ЗГ7!Т0Э'5ЯГР9 пдаакль-
но подобрать вентилятор к супилыюму устройству. Основншп параметрами вентиляторов является их производительность, расход ЭЬВр-гии и поизводимое.давление. •
Таким образом, сопротивление потока, воздуха,в основном, зависит от толщины слоя материала, скорости потока воздуха, влажности а коэффициента форш материалов.
Параметр фильтрационных свойств дисперсшх материалов обычно находят методами, основанными на непосредственном испытании этих материалов да фильтрацию. Для исследования фильтрации через неподвижный плотный слой материалов нами смонтирован экспериментальный стенд.
Сопротивление слоя материалов, как показал эксперимент, находится в пропорциональной зависимости от высоты' слоя, т.е.увеличение высоты слоя материалов действует как отрицательный фактор и приводит к повышении гидродинамических сопротивлений. Вследствие этого увеличивается мощность двигателя, вращающего вентилятор,растут эксплуатационные расходы.
/ Все вышеперечисленные расчеты и полученные выражения относятся к сырым материалам.
Оба^ая потеря, давления воздуха в гелносусшлке составляет: . Рии1= 15........¿0 -105МПа_ (и).
Исследования позволяли выявить оптимальную укладку толщины слоя к получить выражение ддя определения коэффициента сопротивления, следовательно, л сопротивления слоя материалов.
В четвертой главе исследовано влияние теплоносителя аа технологические качества сельскохозяйственных продуктов и обоснованы реянья те рмовяалиостной обработай.
Повыаекие температурц вше Й)-90°С приводит к денатурации составляющей шелковой нити серкцина," что. ухудшает качественные показатели высушиваемого шелка, т.е.отрицательно действует на способности серкцсна к набуханао, разулгченйю и растворению в горячей воде. Это объясняется тем, чгго первичная обработка, коконов при высокой температуре теплоносителя (в жестком региме) ведет к химической деструкции середина, поэтому часть его переходит а легкорастворииое состояние и растворимость коконов резко усиливается.
В сеязи с этим во время размотку белковая нить очень часто раз-Вшавтср а шелковая оболочка полностью но разматывается, из-за чего з&зод шглхй-сарч? я"вро28вода?ельиос1ь'сшаао снижаются,-
При первичной' обработке шелковичных коконов в гелкосугжлкс необходимо создать мягкий режим сушки повторним подогревом отработап-,вого увлажненного, воздуха-.
Для исследования процесса первичной обработки шелковичных Кононов и выявления оптимального температурно-влажностного режима-сушки с помощью солнечной энергии нами проведена серия опытов. Коконн высушивались-в экспериментальной солнечной установке (гелиококоно— сушилке), Прй тр§х и шссти .вйрисцггэх» При испытании установки изучены основные теплотехнические характеристики: температурный режим сушилки, продолжительность замаривания, замаризание и полусутка.за-маривание, замаривание и полная сугака, дневная производительность сушилки, влияющая, на интенсивность-и технологические качества при первичной обработке шелковичных коконов.- 0
В процессе сушки поддерживали необходимую влажность теплоносителя в каждом варианте для сохранения технологически свойств коконов. Влагосодержание теплоносителя на выходе из сушилки значительно меньше, чем на входе.
В целях получения технологических результатов, более близких к промышленной размотке, из каждого варианта обработанного сухого кокона отбирали образцы - по 500 от. высушенных коконов в гелиосушил-ке из каждых 100 кг. Эти образца разматывали в технологической лаборатории Чарддевского шелкомотального комбината.
Результаты, представленные в табл.1, показывают, что при замарп-вашіи и, полной сушке коконов в гелиосушалке, 'выход шелка-енрца (на .1,30 абс.Я, шелкопродуктов (на 1,10) и разматываемость (на 2,10^) выше, чем на контроле. По остальным технологическим показателям разница между опытным и, контрольним, вариантами почти не наблвдалась..
. Показатели второго опытного варианта по технологическим свойствам находились на уровне контроля.
Таким образом, при замаризании и сушки коконов в гелиосупилпе основные технологические показатели не только не уступают, но дале превышают контроль.
Пиже анализируем результаты поисков рациональных теплотехнических параметров при первгч'ной обработке оєлковиченх коконов в г»лио-сушилке. В опытах указанные теплотехнические параметра изменялись в следущих пределах:
Т = 20+50°С, температура теплоносителя;
с( = 0,01+0,1 кг/кг о.в., влахЪсодеряяни теплороспаст;
у =5+45?, относительная влажность теплоносителя;
Таблпав I
Результата технологического анализа коеоноз (на примере Чзрдкевского шелкомотального комбинате.)
/Колете«'-1 Масса 1 1й:од, 1во резмо-¡одного •Вариант ¡танных ¡сухого
¡сухих «©-¿кокона, 1конов,шт.1 г I I
Шетричес-1 Длина ¡раала- ! Обцая 1 кии но- 1непрерыз!"Швае- ¡длина ко-¡шелке-¡шелка- ¡мер кокон ¡но .раз- ¡мость, .'кокной
/сирца /продук- ¡но I 1 тов !
I I 1
виги ¡матываэ-.' ; ¡нитг, м
¡МОЙ НЕИ^ !
1 и 1 I
Замаркзание р полная супке. в гелио-СУЕШШе 500
Затаривание бромво-тю метком и суакэ в гелиосуаялке 500
Замариванке бтомио-тым метилом к'теке-вая супка (контроль) 500
0,640 37,41 48,41 . 3040 405
0,55;' 36,90 47,90 291Э 352
78,4 685
76,8 ' . 658
0,636 3 6,11 47,31 3024 ' 387 ■ 76,3 666
= 0,51-1.6 ¡'/о, скорость теплоносителя;
Ь = 0,05*0,1. м, тол с»: на слоя коконов.
В ХеЛИООуНШлКС теп!'-р;'1турп тсплонч-сигеля .а процессе первичной' обработки коконов, как правило, нп пр^аивяет 80°С. Установлено, что коконы лучше разматываются и увеличивается выход шелка-сырца за счет лучшей дсматывае.мости оболочек после подсушки именно при такой температуре.
на кинетгту процесса сушки коконов и их качество существенно влияют температура и скорость-теплоносителя, а также толщина наем-пи (рис.4,5,б). Изменение влагосодержания теплоносителя в пределах О^ОГ—0,1 кг/кг с.в. приводит к незначитачьному замедлению сушки, но существенно улучтает качество высушиваемых коконов и увеличивает.вд-ход шелка-снрца. . \
-В. -каждом килограмме живых коконов содержатся около 0.635 кг влаги.. Поэто'му при полной загрузке рабочей, камеры в ней собирается болв-пэте' количество »гаги, в результате чего повшзается влагосо.перяание теплоносителя. Это удлиняет первый период сувки и снижает значение червой и второй критической влажности коконов, что весьма вално лля вытерт режпиа суткп п рациональной интегсификапии процесса еуякв кокочоз.
Опыты подтвердили, что повышение влагосодержэпия супестзенно влияет на скорость внутреннего перекоса влаги в куколке п замедляет сушу келково» оболочки, тек самым исключается пересуша пзелковой оболочки.
Ускорение движения теплоносителя С 0,5-ДО 1,5 м/с при периодическом изменении температура и влажности гало влияет на скорость суг-кп коконов. Такой способ интенсификации процесса суяки связан с повышении,»; затратами электроэнергии и оборудования.
Исследования показали, что высота слоя и его расположение существенно влияют на кинетику процесса и равномерность сушей. В такой . конструкции г»лиосуз:;лпп ,~тя пав номерной супкя кскэкся эпгп&штпей »чутчртся толщина слоя 0,06-0,1 метра.
ЗПЛИ НЧРрСаЛеНВО ТвСЛОВОСШеЛЯ не Меняется, ТО СУЖЛ П?ООСТСД1ГГ ; ""п-'г■»-;■ г■ о, т.е. верхние слои пересщ-.лт. а средние и пгжвяе не нчеггмачгтояг и увеличивается обцая прслолглхеллность сушки,- Дся уст. раненая этого недостатка горячий воздух продувается через слой кояо-• нов поочередно в двух противоположных направлениях в зависимости от накопления влаги в сузпльной камере, йаправленяв цираулвагя' твздак»-; кгнлетс.ч пере.члпченяем фпгы электрозенталяторз. 3 р'-зулоТ-з-Тй
¡Л
0
1 ( о о о
й
й
о( - 0,02 ^гДт 4 - 0,05 К17КГ й -0,1 -.¡¡г/кг
"ис.4 -КрШ-ые сушки. коконов ' • прг различных влаг-осо-■ ■ дерганиях теплоносители
рро.5 Влияние .скорости теплоносителя . на копгые сушка кокогоа
реыш суикя
.V». 0,1 м 0,09 м 0.06 м
.1) 2)
рекш. сускв:
-оцкосгоронш! дедув^а,
ДВ}'СТО,~ОИ:ЯЯ продувка теплоносители
О 10 /н и
Рис.6 влияние тодцины слоя
на кривив суши коконов
рис.7 Сравнительные : кривые суш; и . .КОКОНОВ ири 0Д1.О-
и двусторонней продувке теплоносителя .
процесс судаки, сокращается т 5-6 часов-и создаются условия для равномерной супки слосп кокона заданной толдани (рис.7).
Для охлаждения коконов установка работает,при открытых морточ- . ках и дверей.
Из сказанного выше следует, что в гелиосушлке с рециркуляцией . теплоносителя можно.получить экономический эффект лотехналогйчес^ • . • кда"свойствам,:'т.е.-увеличивается вкход- ве.лка'-сырца из;коконов.- за. '. счет' 'регул55рэзания.' реждаа-процесса суЕ?ки т. значительно сокращается расход тепла, улучшается тепло- и массообме н, повышается эффективность работы гелиосушилки. .'■■,'
, . По заказу конторы по' шелководству Дебапского велаята для сувни шелковичных коко.чов и .последующего их .хранения мы разработали и изготовили зкспершентальше деревянные (каркас из деревянных реек, . ■ а дно и боковые стороне из'перфорированной файеры,'.диаметр каждого ' отверстия 10 мм) сетчатые яцики разных- размеров по длине, ширине и - высоте. Опыты" проводили в 30 ящиках (по 3 ящика в каждом из 10 вариантов) на коконоприемной базе I Чарджевского. этрапа, где куколки шелковичных коконов задаривали в огневых сушилках типа "Семплекс" с горячил воздухом. Как оказалось, в ящиках меньшей вместимостью шелковичные коконы высушиваются быстрее. Оптимальным вариантом выбрана тара длиной 900 мм, шириной 800 мм, высотой 250 мм, вместимостью 22...25 кг сырых коконов.' ' .
Для технологического анализа образцы' высушенных коконов в экспериментальном ящике и высушенных при теневой оушшше (контроль) .отправляли в технологические лаборатории Чардкевского шелкомотального •комбината. Сравпптедьдае' технологические результаты размотанных шелковичных коконов приводятся в табл.2.
.,,.,., Таблица 2
Сравнительные технологические результата размотанных пелковичных коконов, высушенных, в экспериментальных ящиках (на примере Чарджевского иелкомотального комбината)
ппкя„„тр„ ¡Сушка в эксперимек- 1 Теневая сушилка __||оказ1Тель_I таль них ящиках 1 (костроль)
Выход :: елка-сырца, .... ! 36,2% . : 35,12 .
Рекгл) запаривания с концами
при 81 об/мин размотке 71? 63%
.Поднос ...... 1008 128$ "
¿■Обрив - 6
\)-.епго?иянал длина ,499"' • 392 м,
■- Лро из водитель кость ПО, -'■',-•.'■
;'-рпрерывной длено .153 г ; 133 г
■г ■ ■ . . ■'.■'■'■"•' . '
2-t
Результаты технологического анализа показывают,, что высуженные в экспериментальном ящике коконы лучше оааиаишгются по сравнению с контрольным образцом. Можно объяснить это тем, что технологическое качество коконов лрй теневой сушилке снижается из-за мю-гократвого перелопачивания, при котором коконы деформируются, травмируются при контакте с деревянными лопатами.'Специалисты шелкомотального; комбината ш.Чарджева одобрила способ сушки в вксперимев-тальных сетчатых адиках.
Ба основе полученных результатов ш разработали технические задания для массового производства разборных пластмассовых сетчатых ящиков оптимального размера для сушки и хранения шлновичных коконон
Воздушно-солнечная сушка шелковичных коконов таким образом будет способствовать механизация трудоемких работ, таких,как ручная перевозка на стеллажах для теневой сушилки; ежедневное перелопачивание при первичной обработке шелковичных кокосов. Кроме того, они будут значительно меньше деформироваться и портиться, сэкономятся тысячи метров мешоввны, мешки, канары, котог/йе служат всего 2...3 года, а пластмассовыми ящиками можно пользо'латься десятки лет. Отпадает необходимость в изготовлении деревянных многоступенчатых навесов для теневой сушилки образца пятидесятого года.
Для комплексного исследования тепло^вхнологическюс процессов npss предпосевной гидротермической обработке семян хлопчатника нами проведены серии опытов. Увлажнению подвергались семена промышленных сортов: 133, 149, 9871-И и 9877-Й путем погружения их в водную сроду. Семена увлажняли в термостате типа УТ-15. Влагосодержание и опушенностьсемян определяли согласно ГОСТам 2X820-2,76 и 21820-3,76, при этом в каждом опыте брали по 100 шт.семян при трехкратной пов-торности.
Замочка при температуре вода 15°С подвергались оголенные семена вышеназванных'сортов. Перед .проведением опыта для всех образцов .семян определялось их равновесное влагоеодержпнке в воздушно-сухом состоянии. В определенный Протестов времени после начала замочки определяли влагоеодержанке семян весовым методом. 1Ьс взвешивали на весах типа ВШ-500 Г с точностью до 0,01 грамма.
Опыты с оголенными семенами показали, что семена тонководокнас-" тих сортов хлопчатника 9871-И и 9877-И превосходят по интенсивности увлажнения средневолокнистые сорта 133 и 149. Такое различие по интенсивности увлвхввния семян разных сортов вызвано особенностью капиллярной кожуры семян. • ■
Результаты исследования даст возможность сделать вывод о том, что семена сортов 133, 9871-И и 9877-1! способны прорастать при сравнительно низких температурах и могут быть рекомендованы для поСева В''й1пковузском велаяте нашей страны В/более райние сроки', чем . сорт 149. '•.'.' ' ','■'.
......Существуют периода постоянной скорости увлажнения <1 период) й
, ' периода; падающей - скорости(П период) . Под скоростью увлажнения ,по- . , ИЕмаем" прираденйе влагос'одер^нкя;' се^1ян'. за' едйницу времени. В пер- .. вом; периоде, происходит увеличение влагосодержаняя ОТ и) ДО , где и) и 1Й*р-- соответственно' начальное И критическое влагосодер-жание семян. Критическое влагосодержавие и)* характеризует переходные условия между двумя периодами процесса, Влагосодержавие се. МЯН ВО втором периоде- изменяется 'от и)ц(> да " при достижении влагосодержания, соответству1(ад^.предельюму0значению отвотения ■А^-г о . Наличие двух явно выраженных периодов увлажнения семян . объясняется-их'строение^'также различием влагопереяоеннх характеристик отдельных частей.
о
В одном-из опытов этой серии нами исследовано влияние степени опушенности семян на интенсивность приращения влагосодержания в процессе увлажнения. За основу брали семена сорта 149 со степенью опушенности 0 (оголенные); 2,6; 7,4; 11,7%. Увлажнение, было проведено при температуре выи» 25°С (рис.8). ■ .
Результаты показывают, что скорость увлажнения семян зависит от. опушенности, т.е. с увеличением степени опушенности семян раотет скорость их увлажнения. •• < •-.-.•.-;;".;..,•'■".'".'■',"'.;
Для изучения милнгог температурного фактора ня приращение влагосодержания семян в процессе их увлажнения водой проведеда опыты с, .семенами сорта .133 .при температурах воли 6, 15 , 25 , 42°С. Уст а ков- , . . лоно, что чем выше температура воды, где увлажняются семена, тем ив> тенсивнее происходит процесс'(рио. 9).
! " Прёделкное влагосодержание семян не зависит- от температуры увлажняющей среда. Независимость предельного влагосодержания от температуры, вс/и отмечается, также и.другими.исследователями. .
' Обработка экспериментальных кинетичеекгтх кривых позволяла получить эмпирические зависимости от .максимальной скорости увлажяевия различия сортов семян хлопчатйкка в ввле: -V • ■".'.'"■
■ -"Г- - и* о0;<1%-+-.бо-: .. . ..; (ю .--.
¿этпазои гэмененЕя I» состав.тал 8»42°С> В та4а.З -црииеДея*';аяМ»Ц • кия каз^ициентов С^''.ибо для различных. сортов сете, хвзптатяяга.
гв
Таблица'з
Сорт 1 133 Г 14і) 1 , 9871-11 . ! 98?У-Г,
а0 . 0,6877 0,8879 . 0,9753 . 0,9881
А0 8,6790 8,963 9,015 .10,012
Тем самым нами проведеїш предварительные исследования перспективного способа сушки хлопковых семян как посевного, так и технического назначения. -
Анализ теплотехнических преимуществ сушки в жидких теплоносителях позволяет.судить о ее перспективности; за счет интенсивности теплообмена снижаются габарити установки;-отпадает необходимость во многих вспомогательных устройствах нагнетателя,.воздуховодах, очистительных устройствах. Применяется экономически чистая технология, уменьшается пояароопасііость и Т;Д. Однако промышленная.реализация этого способа применительно .к материалам растительного .происхождения требует дорогостоящей аппаратуры.
Проведенные расчетно-эксйеримеьтальные исследования процессов •увлажнения и сушки позволили обратить.внимание на одну особенность, обеспечивающую сокращение периода' прорастания се:.іяк. Термическая обработка .семян в, той или", иной степени ускоряет их прорастание', выводя зародыш из состояния покоя, стимулирует рост копешка и всхожесть семян, и. как следствие, ускоряет прохождение последующих ({аз, роста и развития хлопчатника. .
Среди, вариантов,'влияющих на сушку семян, особое'место имеет процесс трещинообрааования. Для експериментального подтверждения возможности существования механизма треданообразова.нпя наїли исследо-' вано несколько сортов хлопчатника, однако приоритет отдавался сорту 133., Семена увлажняли до разного влагооодержания с последующей конвективной сушкой при разных скоростях и определяли всхожесть после обработки. Использование скорости сушки с учетом термостойкости зародыша в качестве,определяющего.параметра нам предоставляется более предпочтительной, чем конкретные значения температуры и-скорости сушильного агента, т.к. данная'скорость сушки'может-быть достигнута • при различных значениях этих параметров.
Увлажненные семена могут быть подвергнуты не только конвективной сушке, во и другим способам, например, при осциллирующем режиме сушки (нагрвв-рхлаадение). В данном случае нельзя сказать, что скорость и температура .воздушного потока являются определяющими для скорости
пушки. 'Последняя еще зависит'и от периода нагрев-охлпждение. В связи с этим скорость суши семян предложена как параметр, определяющий конечный результат. - .
Ьа образованно усадочних трещин оказывает влияние не- только скорость суши, но и влагосояержание семян перед сушкой, а такке их сортность. Экспресс-проверка обработанных семян показала их полней жизнеспособность .(95—9бй семян прорастали на 3*5 су?»!«). стяжение скорости суши N = 13,й£/мин. потребовало высоких начальных температур (более 100°С) при продолжительности термообработки 6 мин., что приводило к резкому.снижению всхояшсти семян (70%). Как видно из рис.10, увеличение влагосодеркания до 50% практически не влекло за собой образование усадочных- трещин даже при больших скоростях сушки К = 10-12%/мин. Интенсивное.образование трещин' наблюдалось у семян при замочке до 90-100#-ного влагосодеркания. Повышение влагосодержпния за 100$ новых результатов не давало. Изучение динамики образования усадочных трещин иллюстрирует табл.4.
Тагіліт р. 4
Динамика трещинообразованил при сутко увлажненных семян хлопчатника сорта 133
Скорость сушки, %
Количество семян с усадочными тре-удинами, "'
Продолжительность сушки, мин
!
і
і
10
12
! 14
6,7
7,а 9,0
10,0 12,0 13,8
О
о о о 2
30
41 52 67 83
42 55 G'J 78 77 91(10) 93 95(9)" 96(7,5) -
66
82(11,5)
ббаз.б)*/
28 96(7,5)
х/ Ii скобках указано зремл продоляятелыюсти опыта з мин.
¡1 табл.4 приведены среднеарифметические значения результатов сушки семян (oöqee количество семян в каялом опыте 300 пг., т.е. по 100 семян в опыте при з-крлтной повторностя). Усадочкне треаннн, как видно из табл.4, обычно начгнавт образоваться через 7-8 икв. после'начала процесса суикг. Максимальное количество сэкяв с усадо?-. HMir, тревинами (94-96^) отмечалось пря скорости супяк Н 10-12л/»сяя. Дтльнэйяее позысеисе скорости-сузла нэ влэчет за• собой уэелгчэвкё количества семн с усадочным* 'трвйяввмл.
хлопчатника '.'•■.■'■
^ л-':;.
«0.9 : tob^S
К-ео семяа с............'
Усадоч^.тпещ., %,
U 60 - ко 90
iooz
' ( ,
Влияние начального пля»™^ • ' на Образовагае^^^ния сеадв
Такиы обраашт.сйраааваше грещин в сешввой обшгочла за о чет усадки' существенным образом изменяет дыхательный метаболизм и способствует увеличению поглощения кислорода. Образование -усадочных : трещин за счет кратковременной тепловой сутки яе только выводит - зародыш из соетиия покоя, но и снижает сопротивление физиологи- .
тЪрможеиияу'обс^теи,4 і'&І самым значительно ери-'! -' рацается .период .прорастаний посевного материала.
По данным, экспериментов,в 'качестве рациональных параметров ув-; лакнения й.сушки можно рекомендовать: ";; увлажнение посевных семян до и! я 90-100$, время увлажнения ,- . . зависит от температуры воды и ейрта бемя» и ¡может быть рассчитайо_ ; по результатам исследования; . ... ' , -.:• . " ■
- последуїавіая сушка семян со скоростями іО-І2^/мин. , при. втом предельная температуре теплоносителя определяется термоустой^ивостыо зародыша: повышение скорости сушки, не допуская перегрева семян, должно обеспечиваться гидродинамическими или иными приемами.
Контрольные испытания предлагаемых режимов проведены в семенной лаборатории Чарджоуского хлопкоочистительного завода (табл.5).
Таблица 5
Посевные качества семян
! Проросло I Проросло ! Проросло I Суммарная . Вариант . .. і семян, на 1 семян на і семяв на 1 всхозесть . . • ; . ;.У;.:..- 2 сутки I Зсуткй 1 4-5 сутки Г . . '
Термическая обра- •
ботяа семян по пред- •
лагаемому способу ... 40... '. .25 ... '31 .... 96 ,. : ,.. ' Контроль: :. 31 ; 26 38 95'
■ Дій эффективного использования Ьуйшльного оборудований ваовхо-дімо ан&ті «хволо^вчеейие свойства йейвнйого материала, рвваш его обработки, особенности конструкции сушилок и установок, правила их настройки, регулировки в экошцгатацвн...', „.,
При сушке семян должно быть обеспечено полное сохранение я* качества. Дтаоценкп качества семян используют показатели, хараятер*-еемв'івяе^о; .(»а««»«». йрв^* ї
растанйя и всзсотость)< Эт* похааагёля ояреявию* во орвдйвк.^'рраэг. — -
Йл^амервых сушилках семева, сївйтся^ ив^во№рй<> і^о моші/ 0|-ществувт ряд способов сюиения 'вервввомервоста щрвки а ваоып ноаной способ « уменьшение' толщена слоя* фиске аффектимо ваидг •■ вив скорости потока в.* васыпи. В иатервале скорое»» 0,06.,.0.4 м/с
длительность сушки сокращается при возрастании скорости в степеки 0,8. Значит, увеличивая скорость потока, можно сократить длительность процесса и. снизить степень пересушки семян.
В проведенных опытах указанные теплотехнические параметры изменялись в следующих пределах: -Т - 20...60°С, температура теплоносителя; d - 0,01...0,08 кг/кг с.в.-, влагосодеряанке теплоносителя; Ч - 5...30&, относительная влажность теплоносителя; U - 0,2...1,0 м/с, скорость теплоносителя; •fi = 0,05...0,1 м, толщина слоя семян, lía рис.Ц, 12,13 приводится кинетика процесса сушки семян при ' различных параметрах теплоносителя и толщина насыпи слоя.
Из рио.1'3 видно, что длительность сушки семян с уменьшением . толщины слоя сокращается, а производительность гелиосутки снижается С увеличением толщины слоя семян сушка происходит неравномер-fij т.е. средние слои не высушиваются и увеличивается обшая про-•долкительцость. Для устранения этого недостатка горячий воздух продувается чероа слой семян поочередно в двух направлениях: снизу/ . вверх и сбоку дополнительным алектровентилктором, В результате процесс сушки сокращается на 3...4 часа и создаются условия для равномерной сушки слоев семян заданной толщины. Ьа рисЛ4 показаны сравнительные кривые сушки семян при продувке теплоносителя снизу вверх г поочередно с боку сугдап.ной камеры. Рациональной толщиной .семян при такой конструкции, гелиосушиши' считается 0,05...0,1 метра.
Тпяш образом, результаты экспериментов показывают, что температура, илажпооть и продолжительность обработки изменяются одновре-, j «îi.iio, и ex совместный эффект па жизнеспособность является комп-''' я&кътч, - •
ЛрЗДВЛЬВО проведенная cynsft сскян способс.тв.*/ет их послеубороч-доэреваипп. Те.','.перл ту pp. - -важное условие 'обеспечения этого Bpwcca. wPMPfta дозревапг паи температуре I5...30°û. fior. почему íí «ерроя хранения í-yxs свомубрашмс семян не следует их
.. . 1 риг.чвтельио ок.'нкдать. Ы.-кголее рлиексйвко нослоуборочиое дозуеаа-í'.íc <м>кяк. ярс»?йхпет epí ахтизнок лес ту не к нему воз."уха,, котоге.1 r.ps tsï-cei 1йпаи«ет кош.-сисгуг роль - породит к cev.eun.- кгслорсд К I»? oïrc-Дгг те-.'О г iv-^rj, к гх'дахпнгг.
процессов» протекающих в сеиевкх Pía СЗГЗЙ9, |гглаг»г«г 74KES кехнслсг84«ч~кгх. »ОГ5ТЭ, КГ.?..
1s *!• v "ттгк.
fiiiîssœi'tJKa tírwietíj'ttssocra ечтгчгт ¡паск^ьт ¿г.-у.чг^уг-
зг
£
<1>
Й
2 3 к
Рис.II Кчизые суижи еешн: Т - , 2 - ум ¡¡и,
Т га. С
0 10 )8 \Ь И V!
Т.е. 12 Т$.пгл(:Ео ско^осгн теглс [.оок-г«ля на кнтеЬспБ-_ ¡.ос.!:» семян ,-ал '>
•1^,5,-! =0,2; 0,5; 1,0 0,08
1|0
£ Зо
о;
' «б
О
С.) о ¿0
й
й •15
\о
РИС . 13
о' ¡о 12 16 а во
Влплк'.е тол^аны слоя на интенсивность СУЕИИ семян дани: Ь1г,,„ - 0,1; 0Л07; 0,05}'0,02 м, 1^«= I?
рис.14 Кривые супки сайда дыми: 1-при односторонней . продувке; 2-при периодической Соковой продувке теплоноси-» ■ . тедя .
зг - ■;" "- - ; ; ;
температуру нагрева, которая-не приводит к разрушении ферментных . . систем.- Влагоустойчивостъ определяется максимальной скоростью влагоотдачи с учетом доітустшой .неравномерности сушки по сечению обрабатываемого материала, что обусловлено его .влагонерацгональиостью. Превышение такого предела вызывает необратимую деформадшп - короб-лете, растрескивание сети.
Повышение температуры пыяе 60...65°С приводит к денатурации семенной массц, что ухудшает биологическую активность семян,- Это . объясняется гем, что,термическая обработка семян посевного назначения при высокой температуре теплоносителя в жестком режиме ведет к. . биологической деструкции, в результате снижаются энергия прорастания ивсхожесть.Повтому процесс, сушки семян бахчевых культур посев- • ' , ного назначения достаточно сложный и требует более мягкого ретга.
Следует отметить, что термостойкость семян является важнейшей их характеристикой, влияющейііа выбор технологии, технических сред-отв я режимов сітоки. Процесс сушки определяют предельно допустимой температурой нагрева семян. Териостоййостьже семян бахчевых культур существенна зависит,и от таких факторов, как наличие у них защитной оболочки, содержание жира, повышенная исходная.; влажность. Вследст- • две ртого допустимая температура нагрева у них должна, быть ниже, .■ поскольку, иначе возможна денатурация белков зародыша. - ;
Предельно допустимая температура семян бахчевых культур определяется по формуле С.Д.ПтиЦина , Тп|-Х'-В'М-С'ві'С . :'..'■■"•- (із) .
>- . ' ' Значение постоянных X , Е> ц С установлено экспериментально й - Для семян дыни при влажности І0...45Я составляет 80,0,3 » 8,5; арбу-■';!( 94 (влажность 8...502) - 32,0,35 л 8,7; тыквы (длажность 9...40%) -
8,1, 0,36'« 7,3. .-! ■ / Првдолмю допустив температуры теплоносителя дія сугаки. семян ; І і Ісвлкскохоадіственшх культур охвятывагт диапазон от 40 до 80°С, в >' «мвсшоств от культуры, а часпюстп, мя семян трав ~ 60°С,. яукуру-1 «я - подсолнечника - 80°С, огурца - 54°С.: я для бахчевых -.
■ *5...&ь°с:.
.' Дн »мамгаавгя.-Ирплр семена .плян .горга Ао.спте.-ЗбОО,- Гкзнл:гу- .' • Г»рт* гиа - 700; прОгп Мпл5гг6пр.!ьскгг!г14;3. ¿ВкеЩсущ тык--.
М ЦягииШтгбв, О-т.С.врМв -хс^пс. мгч^вг.яе »лед:. у котошх"-офорте:-", цажай*. с иі^Ш'.г. г.о.сег1ьз'г кечествчиц-. отдалял« от".
*сдо.1/г.оз:'ій.Ч«ішзк.няг.орок ст чезгя без-сбрак-ва-' •: ш а »ХЮХв4М««' ^ЛІ'їрСЛЛШ1«?.. СГСОГСй. Цге ГЛГрРВЗШ' геегоэкделе.}—.
них семян до определенной температуры всхожесть их не ааиеиядаоь, а при температуре 40~..4Ъ°С повышалась по сравнению с контрольным вариантом вследствие ускорения процессои послеуборочного дозревания. При дальнейшем повышении температуры всхожесть семян постепенно снижалась.
Всхожесть сеияа зависит тчкче от продолжительности нагрева. Так, обработка семян бахчевых культур с влажностью 20...25% при 55...55°С в течение 60 мин. не влияла на их всхожесть.
Температурные режимы сушки изучали по данным Саятской полупромышленной ссшівчной сушильной установки. Опыты проводшіи следующим • образом, і&ідвдйівае из плодов семена бахчевііх культур закладывали-в емкость для сбраживания. После сбраживания семена отмывали от мезги а очищали от околоплодной оболочки, затем насыпали слоем 40... 50 мм а сетчатые ящики и для удаления с их поверхности свободной влаги ставили под уклон на оі.-нччтацвю к солнцу в течение ¿¡5...30 мин. Отобрав проби на влажность, сетчатые ятцики устанавливали в вагонетку. Заполненную вагонетку с ящиками вкатывали в сушлъную камеру ге~ лпосушклки. При искусственной сушке влага из се:лян удаляется быстро, процесс дозревания ускоряется, всхожесть cet.Mii повышается. В вагонетках семена продувается интенсивным вентилированием в течение 10... 15 мин. Стот процесс предохраняет семена от слипания друг с другом и благоприятствует равномерной сушке слоя.
После термической обработки для выявления оптимального температурного режима теплоносителя образцы дасулешт семян доставляли в' їебяпскую СбМбН НуЮ ИНСПвКЦіТК Д^ЯЯ ОЦСНКИ ИХ КОЧСОЇВЗ і Хйр^КТб^ЯЗуЮг". цего способность семенного материала к прорастанию (всхожеоть, влер» :ид прорастания) (табл.6).
Сравнительные биологические результаты лабораторных анализов гадтвервдают, что всхожесть семян бахчевых культур, обработанных в 'елиосушке, на 5... 8$ выше, чем обработанных в естественных у слов и-. к. При хорошей всхожести семян, естественног выше и урожайность ахчевых культур.
В гелиоустановке з летне-осенний период в.условиях Саятского грапа Лебапского велаята 'Дгркме наста на суишхи мякоть дани, перси-зв, абрикосов, яблок, винограда и семян бахчевых культур. Блягода-I рациональному размещению элементов нагрева, аккумулированию теп-, >ты солнечной радиации и транспортировке нагретого воздуха вс здух юходил укороченный путь, балл снижены потери тепла за счет гйооея-ния, а также установлен оптимальный рекш воздействия горячего '
Л4-
Биологическая активность семян бахчевых культур
Таблица•6
!V В солнечной ! 1 Контроль- 1
I сушильной ■ ¡Под "навесом ¡(естествен- ! Толщиет Культура и сорт | установке 1 _ !ная суша) . 1 насшш
{энеп- 1всхо-Манер- !всхо-1энер- !всхо-1 . I гия 1кесть,! гия -!жесть,1 гия !жасть,' {прорас-! .% 1прорас-{ % !прорас-1 % 1та(шя,! - !тания,! - !тания,1 ' * Г % ! ! % ! 1 1, !
Ассате-3806 93 97 92 . 92 '90 . 90 •
Асоате-3806 , 95 98 .90 ' .92 90 91 ■ Ю
Ассяте-3806 92 97 . 92 93 86 . 90 .10
Гызыл гуляби-498 94 98 . 90 92 86 90 10
Гызыл гуляби-498 97. 97 90 93 87 89 10
Гызыл гуляби-498 ЭЗ 98 91 92 .88 90 ю
Гпррк ГІ13-700 .' '" ■ 96 98 ,89 93. 83 .90 ' 10
Гарт« гнз-700 98 98. 87 - 92 89 .90 .,. 10
Гаррн гнз-700 , 95 '. 97 . 90, .92 87 90. то
Агбуз:
ЫелЕТопольокий-142 . 92. 97 87. 91 85 . 90 . 10
Мелвтополі.ский-142^ '94 . 96 88 92 87. 91 10
ЦплктопольскиП-142 93 98 90 93 • 86 89 10
Джрйхун • 93 98 90 . 93 87. 91. 10
95 . 98 91 - 92 89 89 ' Ю
94 97 91 93 90 90 10
' ! Тикоа:
Цяоэ кяди-268 Об 98: .91 92 ' 90 .91 ^ 10
Ндав ;кялв-2Єб 99 97 .89 92 86 90' 10
Влов кязш-268 97 96 . 90 93 ' 89 91 10
»оялуЦюгр потока нп вы су вивя май материал, удучлагод!" качество суг-
о^спгчевалпсь радрсімерногть,' исклгч".лсч локп.~м:кй перегрей, й Ь їм не Я даргод такая установка «охот использоваться .гля вырпиу.внния словрЦ.
НпхыЗ! йэ'-мгоРПрЕР^ХРиаЛ! соо^ргтениП,. дагго сделать 'вывод, ;что Щ«П№1*Й1*. «С1СГССТ»»Г1Ш СГОСОвРЧ СЛ'ЕКГ в сг'-асп.чг?!г?овавшх семе по-
ІОДРСХП ІМІІЇГТМІ РИ^ЧГТС-Ы'ТР РКГГСПП: Г" ЭТ-,".' ур-.
■мЛчгжи». ко 9 ««, ггр .fjx.fr саятк о^^с^р-ш-'« з пгх сплра. .Это сшойну» згс«і.ет'ї р(ч»81я?. ягсясэсйм'.тэрняог, прг^кн гттлн8. ■
В пятой главе приводится математическое моделирование процесса гидро- в термовлакностной обработки сельскотозяйственгак продуктов; В Представленной модели рассматривается процесс массообмека, происходящего в слое сушимого материала,
. .. -Дифференциальное уравнение, описывающее двумерное поле влаго-• содерійник СрисЛб), баз.пруеїсд на. уравнении материального Лада нов '
по 'алаг.е:.'-"■"- .■■ - _ ч •
Эи) ,и Эа - п Н^ ^ ТТ "дГ ~ У ' (14)
где:-(і).- локальное влагосодержание материала;
. і - локальное влагосодержание сушильного агента; '
■ Ус - скорость'движения ленты; , .
Т - время ( 0<<Г< 00 );
X.- координата, отсчитываемая по толщин« слоя (0<х<Н. ); К - высота слоя, насыпанного на ленту; й,- массовый расход материала; Ь - массовый расход сушильного агента; С - длина ленты; Э - ширина ленты; Уравнение (14) можно переш.сать в виде:
О «X
Кпк правило, супка семян протекает при мага их режимах, когда скорость определяется-интенсивностью внешнего массообмена:
' N = № їгЧГ - Мо '4г~4- ' (Ш
- г« в м - ао .■ .'
где: На- скорость сушки в первом периоде на входе в слой мне риала; : р, - парциальное давление водяного пара над поверхностью материала, равное давлению насыщения водяноро пара при температуре материала; - - -
& - локальное парциальное давление водяного пара в потока сушильного агента;
Р, - парциальное ..давление'водяного пара в потоке сусального агента на входе в слой материала;
<іи сі,, с{ - влагосодерхание сушильного агента соотьбтстиенно а . .состоянии насыщения, »а входе в слой и текущее. .
Величины N0 , Р„ и сі. постоянны и являхітся режимными параметрам».
Дія расчета локальной скорости сушив во второй периоде првдла-' гается использовать зависимость: .
ЗГ. " •
где: $ - кинетическая функция I рода, задающая форму обобщенной конвой скорости сугжи бесконечно малой порции материала .при строго постоянных параметрах сушильного агента.
Поскольку по пторои периоде супки происходит углубление зоны испарения, то согласно теории поверхностного испарения парциальное давление водяного пара над герметической поверхностью материала Р* меньше даплошу! насыщения Р» . Известно:
где: о - коэффициент пропорциональности, зависящий от параметров сучильного -агента.
Тогда выражение ( 15 ) япляется частный случаем выражения ( 18 ) при ?(«))а1 . Поэтому мог.но пользоваться выражением.для расчета спорости супки как в нервом, так я во втором периоде. Вводя изменение скорости сугк» по X . получим:
. агэ* ■ Т^ Вий ах (Лц-йоах^^' и (19)
Иоклпччя из (19) нлагосодеркание сушильного агента, нетрудно вывести для днумопного' поля влагосодерианге материала в слое:
УФ ..^.зМ^М+.£&*." щ)л£л0 (20)
ЪхЗТ ?№>) эи) «х ЭТ ЬНТТс с1м-<*0 4 ' 2<С .
Опряпекя:,м следующие .безразмерные обозначения:
У1 ^--ШъЬ;' (22)
уряагд'1И,<> (»0) з'\п;:сат1. в принятых обобщенных перемен-
ит
___и^^Ж.д^Щ -о ,
(24)
где: у - ^г!-^!?»-!^!ге иоте-.тчла;
| - С'РЯр^.':'--",'! ".! ;;г ТС\"..Г!'<? ГЛЗД?
«Г г-'Т'1-" .Чгг: («•¡»^•¡«•»•»го» и:ч\'.-д гуски).
игссу? 1-1 57 ^.'(^г-.-.' i...;* тсЧ\? крп:•>)•.•;;• не "ное гипег
(ЧХЮПГМТ.'Ч4 1 ".У;."-'"?-" »¡ПТТГГ !К,;~ч"Ка в чаегкя пус-
Гм-г.илг,. Дпд «»л-4 ".ад гргп-ч-.:^: ••••.-овгя. Лг-ол'
ггл^«'^ '.х.'хч ; :гл | чгг .*•«•?;••:е* ь-пЛ'Со.Т'г-«-!-
мі:; !>••«" ртпя в* лходе в суішиміуь усі-ігіоьку ьоитияш» по толдяве ! '¡оя і: £.'ц»ио аавиїїьсй йолпчнис и»:
Ъ'1кг-о= '
¡.а .! Киїчог тьуда определить скорс-сі'«. су УК »і:
нте аинчьнии второй аирсыьиной г8 0 частную произ-
вол »-ум її уравнении (24) можно заменить на обыкновенную и решить Ь'[о уравнение, определяя влагосодеркяпие материала в любой момент времени на верхней границе слоя. Доя получения решения в общем виде учтем, что безразмерное влада;одержите Аатеркала на верхней -границе слоя, где параметры сушильного агента постоянны, определяется по известной обобщенной кривой сушки:
Ч«а ' Кі
(2V)
;i:¡ K-¡lit.".:T:¡t-ii!icro (.■атемат^че.'кой моде'Ü: ¡ipoiíno--
■:•!• oy¡ j-, ;., ..::;viiG г., ч^о ьо исек точка?: fío гол:;'.', не <v:o¡i koíící-
'."■-v; cy^ia.ioïo i.'-üTepiia'.íi i:pí; беог:о»!ЬЧ!!У оолъ^о:,, ;¡pe-
.:е:ш г^нк^у-л:огу B/.aroi o'V.'?í"\::::k/ Шр . Эгот ыемд сог-
.Víivcaü о физкческой модель», .:илс*»1ш;б в основу теоr,i;i;.
Ее.;:' U»> i , yo Ed. ?■ г,г ".песо сугкл разбивают на три йр^.-.юы-.п;: jpüa.'.a (рко .!<;). Ь f:.40t.a& первого йнгера&ла au всей высоте слоя cy,uin ;:¡_оi^.ходит ь п<н.ш-> периоде» йяагосодашшк» материала быстрей в^-его уоивает на верхней гранте слоя, где сушильный агент тг.бо-лее сух и где скорость су л:« ыи;:бслее пелика, Первый интервал зак&н-naanet^ : .¡i,;i Кг. U » -1 , пои этой на верхней границе сдоя, будW , м влагосодержпние ).
. В течение второго временного интервала в одной части слоя, 'лекажей сверху, сушка ужа происходит во втором периоде, тогда как в яру-рой части, ленчей егпзу, нее ед-j з первое периоде. Граничный iJochï kovcí/jc. riJ::iroco:íeptó'.;..:e материала paauo хритическоцу ( U* i )f .шлезд-мциЗ слой ¿¡меринка на две Области, с течением ьрвичва неярв-•ивйо углубляется а тослол, Положейие граничного фронта монет 'un юЯдено ко фориле; U.-á***"15* "
(и,-1) г «••-««' • (28) Величина Л, может достигать столь большого значения, что граиип-ый фронт оказывается расположенным на нижней границе слоя.. С этого" о.мента начинается третий временный интервал, когда супаа вр вези дое протекает во втором периоде.
Таким образом: .'...'''
У8
при Кг « Кг«. 13 = 1(29)
при Кг>Ке„,г>гн и =и.-Ке«21,,*е (зо)
1 ♦ Р ^е*- К«
при к,>к«„е<г„ и-^Ло.е^ту-
Рассмотренная математическая модель может быть реализована как для условий постоянства плотности потока сушильного агента в горизонтальном поперечном сечении сушильной камеры, так, что более важно, и для случая ее неравномерности.
Полученные таким образом решения, реализованные на ОТ, позволяют определять динамику влагосодержания материала не только при равномерном, но и произвольном распределении скорости сушильного пгента по сечению сушильной камеры. Последнее дает возможность расчетной оценки резерва уменьшения продолжительности сушки материала при совершенствовании аэродинамики сушильной камеры путем введения таких технологических приемов, как многократное перемешивание материала, инверсия .потока сушильного агента и т.д.
Особый интерес представляет процесс сушки в плотном слое. Опишем математическую модель такого процесса. Сначала предположим, что суихп происходит в первом периоде. Уравнение, теплового баланса имеет
рдо ■ (в - в«,у, (32) ;
где: К - скорость сушки; \
Л, - коэффициент теплоотдачи от сушильного агента к материалу; у - плотность материала; ? - удельная теплота парообразования влаги; ,1 • ; ^ - характерный размер частиц материала; "
; Г - коэ^йцкоит форш (для зерен. Г = 5, длн волокон Г = 4); 0 - температура сушильного агента; теипоратура адиабатного цвсыздния. I По строка уравнение материального баланса:
К ' ■ .(33)
1 ГДЭ: I - «пгосодврхянпе супкльного агента; Л - вопвречв^д жоордпнлта;, ^ - адаткмтк потока сушимого пгента; © - ссроэкест» злотого сцсщ, Яиынгшз 8 г I сегэяш вккзр ссбгб урлвнврдам адгаипти:
С8 * в I * солз! (34)
ед? дадьтя тсг-лчпзсость стсклылтс агенте.
Предполагается, что теилоеі/ікость водяного пара ¡.южно пренебречь по сравнению с теплотой парообразования. Дифференцируя уравнения и ( за ) и ■ ( ) н подставляя в уравнение ( 34 ), получим:
(35)
где: темп снижения скорости су232 &> іолдине слоя.
Урахшеиие ( 35 ) будет спрааедяиьо для вторьте периода суши, если тепло, подводимое к материалу, расходуется главным образом на испарение влаги, а изменение температурного напора определяется изменением температури сушильного агента. При этом для материала, под- • чинящегося правилу В.В.Краснккоза, вместо величины N в уравнение (35) следует подставить величину пї(\і) , где: V - приеденное, влагосодеряание материала, разное разности меаду действительном и равновесным влагосодержанием; {£(>/) - обобщенная кривая сушки.в координатах -»V ). гзкереыв'М в упдизіях полной равноиериостк;
п - базовая скорость суши по В.'і.А^нсечікргзУ; і - время. Изменение поля шіагосодеркания материала в процессе супха цожет бить найдено путем решения система дпч<1вренидаль:г.!Х ур-уц-иккЯ:
МіШІ = . (36)
-ах J
(37)
Ткавчная картина изменения злагссодерканая материала по толщине лоя через равные промежутки времени во втором периоде, описываемая ИСТЄМОЙ ( Ї7 ) , П':и!1,СТР.БЛе.Ча їй Пі:с,Г/. Л пн !«ч0ль пои условии
г "
"г-Ус, среди ее по толщине слоя конечное адах-осодериавие материала'1
;г.глсао системе ( 37 ) имеет вид; ...
' <38)
'Де: Ь - толцина слоя; 'Г - длительность процесса; - обоб-
:ннал кривая суіски в координатах (л' , л I ), измеренная э условиях иной равномерности. Спаданием ссотаетствувдей тепмовлазпостноіі об-аноаки в камере нокио снизать зпергетические затраты. „
Эффективность ¡;роа«сса сушки характеризуется величиной односильного паразитного удлинения:
Г Ыс)-7{\-!) .
э: VI - среднее конечное влагоеддоржанне в аналлзируеыоа процессе? рл- среднее конечное влагосодергавае в процессе о сслеречиш пар;-
У (Г)
Рко»15 Схема cv!i:ki: при перекрестно» дввкегаш сч'нхыйго сгсіт-ч и материала
ЩШ
Ш /!
ЩШ
''f/'///,
/ ■■ / / / / <J
-гс.if! ПГКі'Чгшїклігзя схріп дссчникг зон c.vbki: np;i c\v":iVb''0To агента сквозь
слей !г>тег;:ала
.хепаэанзди бесконечной кратности, но длительности иалиом йн.чшак-руе.ио.чу процессу; Г(\-1) - функция, определенная с точностью до пг,о-ИЗЗОЛЫ.ОЙ ПОСТСЯЬИОЙ, сб^пгнча ДО отношению К функция 'К"^")- ■ Величин? и) вокаьызнй-.", по слодьпо р-аз но кет бить ушныьт' дл.1-1 едином, аьплкзнтд«я того процесса ьа с-ш* пздпого поаерйчього перемешивания материала,. По всей вероятности, величина 10 пропошип- ' нальна "»^ти^миХсы и» еу^ку. 2слг, ¿алкенря
.„рпгчл"' н-у--.;; ¡¿¿иьмми является заданной, величина 1,0 вгопорцковаль на длине установки, то есть капптзлышм затратам.
При незначительной глубина высушивания ¡лтеризда инверсия мокет"
быть офТектшзнэе поперечного перемешивания. ¡1 бесконечной кратностью, В рассматриваемо.'.! примере зконсмпя энергозатрат пз сушку за очот применения инверсии теоретически составляет 2В%.-
Если взять более общий случай, когда скорость суда, от влагаг.о-деркакпя су|.:яМ0£У> мйтспплап , о. иеллгсл т!. к еул:;:г,-
му м-1:; соп.с у I: ггсцееое е у г. 1 с с .•;. л; < о? су!!».';:,: с?: пге.'Лс: хо.;уек-: I,-.: испарение е >;е :: ; • о и г\ч.::.г:о;'0 р:: .чм.-'".-
те ': п ;;е;.; ^лсго', пени...- г-мцер^тургог--.- ¡.
''.йсул^ы'л:; г,гвпТО-4 И сун.;л.~л; '.!--•!■;г илло::: по су::.,,ль по:!
:гс:: '^'пн^о'! \:з.: ;:;л::;;е:: т^.Л'гуг.и суш::.::;-
го .ми Тогда диМепепсипл.еое у-е.м^н'/е пг.--*.и::;'.тч" ;;;:Д:
Анализ ссобеаностей процесса, связанных с усадкой иятергчла, позт.г,-
л.^йт гт"'Г::гПг;с"-; Д-ел;.::1"; лее уесо: о: :.л:\. ..ее у пои пеее;:.
гее, -.•::> е ет': ¡с.ге.л" : г - т ? ■1. л.; ^ .::: .р-д .лестолп^уй скоуоетн .»ачипгег сушильного агента по споим рехяяшм параметрам долаяи удоз-летвогять следунпич услозпям:
- срэг.чез го:!(гаиод приведенное влагосонаржанип су»''.г."гс
ля долг: р,•.'■.••/ , сьгедсл-!:':;.:::^' ' • л . . "-.>:■':./,!' , р;л...... уиймшся
• м*(.>ДОНШЯ Г.ПТОПНРЛГ?
■ ::..:.-ре::;: .•■;■! .л:..,;р р.,..'. г .:>:о;\. р .•■'..■•
лл . и-. ^илее-одр^ь »ьа.»'лнсс аначбкг.з ¿Ь.ий , снргдедяо-.мое требованиями того технологического процесса, в котором потроб- , .аяется кгеувеишй материал;
- процесс суикл до.мен удсалэтЕорять ::еобгоди"о.чу условш опту-икзйциз 0 ; иначе говоря, скорость течения сучильного
агента U нужно выбрать таким образом, чтобы при прочих равных условиях среднее конечное приведенное влагосодеркание сушимого материала было минимальным.
Физические представления о сушке усаживающихся материалов позволяют предположить, что в зависимости-от продольной координаты скорость течения сушильного агента додана возрастать по гиперболическому закону, а проходное поперечное сечение сушильной камеры, обратно пропорциональное скорости течения сушильного агента, должно убывать по линейному закону.
Поперечная неравномерность при гиперболическом законе изменения скорости течения сушильного агента оказывается полностью устранимой, а приведенное влагосодеркание сушимого материала постоянной по всему объему сушильной камеры переменного профиля.
Рассматривая физику процесса сушки усаживающихся материалов, можно убедиться, что со снижением потенциала сушки, или другими . словами, - по мере движения сушильного агента от полки к полке, его скорость должна возрастать, площадь же поперечного-сечения будет уменьшаться. Это позволяет рекомендовать камеру переменного профиля для сушки сильноусаживающихся материалов.'
lia выбор скорости течения сушильного агента влияет и вид сушимого материала, выраженный через кинетическую функцию 3"(Vj . Осе растительные материал* можно разбить на три группы: Sïw)*i; f(w)"Vf \ 'Vі ,. Тогда соответствующие функции равны y-at ; - w"V і
; lia основе анализа вышепредставленных соотношений можно вычислять значения следупцих ifcr националов, позволяющих оптимизировать , суцільную установку; Небольшим преобразованием функционалы припи-«дет сладущяе значевия: ,.'■-.'
' . A] UH
E[lll - і (41)
j juuh
y» CSJSeCiBie вам со рео^ішш для постоянной скорости течения.су-csneoro »геятй. ?гяч»сн--о(5оіа Зснкциркалов ло норе увеличения 5:лс^оявк»В Ej isssoiboS яоэрастпдат С .-Захара одтимїзаиии сугшль-BSâ с KbPi (тссодЯ « продольной коорлгичтч)
, едсфзсп» 'течкая сусьвиего areяга э ичг-пяггаакв
(U, О.
В шестой главе возводятся цех.-ли хранения семян, биохимические изменения в семенах в процессе ч#икв и хранения, описана методика определения сравнитесьних тех 1«:ко-зковоивчеоких показателей rejil'ùCyiiiiUOK.
после т&рмовл&киосгвой обработки семян бахчевых культур в полупромышленной солнечной сушильной "0'<"!i:c3i;v> ари кон.ляцпоБНйй алтя-ромк ДО...12* их затаргзаг^ ь тюх«, czzziu из мешковины, массой Им кг ксг^цй, дла длительного хранения. В хранилищах мешки с семенами ставили на решетчатые поддоны, чтобы был доступ воздуха для проветривания. Температуру « относительную влажность воздуха в . хранилище измеряли психрометром Августа и регулировали притоком наружного воздуха через'вентиляционные окоики. Ежегодно брали образ--цы семян дани, арбуза, тыквы.
ПОСЛе ТреХГОДЙЧНОГО Хранения СеМЯН ДЛЯ КССЛёЛОВЙНЦ;!
сроков их храсевия в yw.on.b7; илпед-у-лял;: качосп».
¡;чм, хау riX-Il;" i
Kie;. нзуь-
.[Orv'ï'jCKvia
e СЗОСООВУСТ.Ь ШШШ.'ОГО ~'.-ï£;
и iicïOKii Jri. C''.';:H!J f.oc.y>_- О,.IL Чл^ник-льные- тех-ологв'ческкс-
_н;Г.да СОл f.l.iHï!.
.1-, двух- l'pexx
Таблица ?
семян (>'
йьн'дй оислогвческш; ьвгиннво?! tneiux аул<>тур с р-киютюдо
Культура л сорт
"Год сбора урожая
! Т99Т
!зглг..г;а!всхо- ¡зн.с-ргилI асхо-Гэнергия-! Rfojjat- iaèçïb, Inpopac- ¡весть, InpopaC'
!тания, » fi »
>
!
¡тания,
1 %
Лыня: Гизил 1'УЛЯОИ
'37
о«
93 96
1ыква:
11Л0В КЯДИ
■JY 28
.98
Уб
9i
ss
S 7
96 95
94
О'.
Q?
S?
Из табл.? видно,, что биологическая акт ив ноет в сешш daxneaiK культур, ыдоцеашк з разные. го)ш, мало отлкпавтея друг oï лгуга.
Продолжительность, сохранности посевных качеств семян имеет практическое значение. Как известно, бахчевые культуры'не дают стабильных урожаев по годам, вследствие чего необходимо создавать страховые фонды в наиболее урожайные годы и сохранять их в течение нескольких лет.
При искусственной сушке, благодаря больной интенсивности послеуборочного дозревания по сравнению с естественной сушкой, снижается активность ферментов, участвующих в аэробном дыхании.
Результата исследований влияния степени нагрева на биологические свойства семян различной фазы спелости подтверждают, что энергия прорастания и всхожесть изменяются в зависимости от влажности семян, температуры и экспозиции нагрева.
Полыяое значение имеют условия хранения высушенных семян..Градиент влажности, возникающий в семенах при'интенсивном высушивании, ведет к перераспределению в них влаги и поглощению ее из окружаю-дей среды при хранении. Увеличение относительной влажности воздуха в местах хранения семян приводит к повышению равновесной влажности семян, которая может, достигнуть уровня критической. В этом случае п массе сенян у о. ил и пакт ся биохимические процессы с выделением тепла, семена согреваются и теряют посевные качества.
Согласно существующим ОСТОм семена дани, арбуза и тыквы с ».тягостью 8. ..11?, должны ¿раниться при относительной влажности лозягха на более 70...75^, с влажностью 7...8$ - при более низкой относительной влп.тносты!, но не пике 40....50$.
Срок хранения.семян'бахчевых культур при нормальном темпера-ту^во-плпжгостном режиме, позволяющем полностью сохранить га биологическую активность, энергию прорастания к всхожесть, составляет С...б лет.
Расчет годового ркегокзгческого эффекта от'использования разра-Остаы'сК солнечной сусгльной установки производится по (формуле:
г,5£>{ пр.Еведснкис уатрати па единицу соответственно базо-
е в эой г'лсэой установки, в канатах;
«.<. - ко^Огагеат учртп роста прокэводЕтельЕостп новой ус-таюдьа со српвиеил» с базовой Л ;
- тх'До.зие огша; рйботи; '
р - зг^^гиггг: умета еткекепкя стока слукбн . .ГСТ^КФХЕ ГО с С.-.зозой;.
Г»,?&- от^о.:»; ?й. ст Гг*гп: :озо8 стсг-чо::« т пол-
рлр .я исчсй устягсзог., мгк.
Рассчитываются она как водігшш с обратным Споком службы усхаьоаки,- определяемой с учетсм «орпл&ного язнося;' "
!¡t,U>- гсдоаив эпса:уа'гацкойшв яз,зв!йК2 аоірьОателя при иб-пользопанцц ¿и базовой и новой установок в расчете на Обьеи продукция, Производимой ó плмлрд.г) $¿¡c¿ МПТЧЯОП яв {ман.1. В дагг: ї-доши««: мишко -nz^i
«»Mvwr>,~, 2і)ьдьвя«»<чеяпсіі л капитального- ремонта *е?апеззз, v.o. ооз учета средств на ах реновация, а также амортизационные отчисления по сопутствующим капитальном в лозе шшы потребителя;
К(,Иг- сопутствующие дашз-талыые вложения потребителя ппн использовании базовой и новой установок в расчете на объем продукции, производимой с помощью новой уста-. ' новнн (кан.); ¡
. * (U»- аконсмян потребителя на текущих издержках .
¥»■* Еч эксплуатации и отчислениях от сопутствувяи> капїтальшх влойгииЗ а* в ser. с^ои служба >:с~
BOt уСГЙПОііКИ Г.О СргїТШ-íHSR с базовой..
В&шш элементом расходов ciares? о Л ус. томика явяагаяоадозш-паї а тсішшнуи економив?, леяяя-гсл расхода, связавшв с хктакте-tex paitos« г ее блеяшієм г» одзроаде челозеїл, я также иэдерзкя «а охрану охрузамшей сг.сде при добыче, трапсыртировко, екпгонии а уїнязоацва тоялааках ресурсоа.
Срок йкупг.є;4осїп капетальпкх длояэаай геляогуцилки рассчитывается по формуле: ..
í-'Q- (44)
Технико-экономические расчет:: гелиосуглияи показывав?, что еслг гелиоустановка применяется за сезон только для сушки сдвего вида сельхозпродуктов,. то срок бв окупаемости составит 5...6'лет, , если -se гелиосушилка эксплуатируется весь сезон (май-ноябрь) душ сушки всех видов растительного происхояденпя, подаегадих сусяя, тогда она окунается всего за 1,5».Л года. Поэтому гелательно использовать гелиосупилку весь cesoв для сушка различных сельскохозяйственных продуктов,, . , ■ '
. В настояне время еце трудно судять о точной экономической оценке еа применения, так .чей но- установлены ьорматнвные коэффициента .отчислений, стоимость стройматериалов изменяется бистрими темпами. йіесте с тем, расчеты убехдавт, что териовлакностнаа обработка сельскохозяйственных продуктов в гелиосупшлках имеет существенное преимущество перед существущши способами: экономятся топлнв-■ ные ресурса, снижаются затраты труда, сокращается продолжительность процесса термовлажностной. обработки, у лучка ет с я качество продукций
с сохранением окружающей среды. Основную долю экономив получают за счет сшженля трудозатрат, а также в результате того, что отпадает надобность в оборудован!«; рабочей зона больной площади по сравнэнги с естественной воздушно-солнечной суакой. Технологический эффект, не учтенный в расчете, обеспечивается повышением качества высушенных продуктов на 4. ..5$. Он составит по стране сотни тысяч манатов в год.
ВЫВОДЫ.
1. Исследовано влияние на интенсивность суши температуры, влажности, скорости теплоносителя и толщины слоя насыпи л сетчатых ланках в сушильной камере гелиосуиилки. Предложены эмлиричес-? кпз уравнения дял определения продолжительности сушки к окопов з . зависимости от температуры, влагосодержанкя, скорости теплоносителя и толщины слоя коконов. Обоснован и рекомендован рапионзль-
. нкЗ реки,,^ теплотехнических параметров-в гелиосуиилке для первичной обработки шелковичных коконов: температура, влагосодержание, относительная влажность, скорость теплоносителя в пределах до Т-СО°С, « -0,1 кг/кг с.в., - 4555, V = 1,5 м/с, толцана слоя насини коконов 0,1 к, которые обеспечивают сравнительно лучщую рааногку, больший выход делка-сырца и. сохранность исходных технологических свойств садковой нити.
2. Разработан эффективный способ конвективной суи<и сельско-, хозяйственной продукции 'растительного происхождения с двусторонней кориодичвекой продувкой теплоносителя, .позволяющий осуществлять радиеиерную сушку, полноту обработки сучильного агента и сок-,
. р4йок;:з процесса терновллхиоствой обработки материалов с сохранением аисоягх технологических качеств признана изобретением {автор, саад. X 7В5615, 1?0О г.). Изучен фильтрация теплоносителя через р«подям№1 слов оелковичпых коконов а выведена зависимость сэро-дяиаиЁческгго сопротивления от критерия Рвйнольдса. Разработана, ; < я»гото&**на в испытана реоегчатая та^ дзд первичной обработки ; в&авамчма «стоков с воздушю-сйгне^ним способом.под навесом, и ■ режоаенлоьак»! рпДЕокалыис размеры для массового пронэзсДства пласт-
*№5С©«вх сетчатка аааков, которые значительво свихчи
. игйзвв р*Лаги вя коко^заготсвительви*ба^.х* •
3. Рлзул^агы вссгедсдаухЗ гпДфоТврвтееской обработки хлодке.-
мзим-уос?* воаде^ш« ыавлп слсда оде: вргдель-
4V
•.¡со .n.i;roc«.,ieps-;i:»:e семян оависвт тз от темпе г.а-пмл уь^гшзаыцеи оро.*:, йьтеиспвшса'в усламиения, а от их сортсйсл р-ин-обтасс.',:. Кинетика "uvcs-eann i, .-onece .\'.;з:/Г два неопола: .по с'jai и по;',
ус^&ч-.мгй скоро с гц; oyiüuoTiiYo? связь мевду опушенностью
„^дельный влагосодеряаняем семян, шкеималм«»«* невия линейно lUiB .v«01""'":::::: «мшен/**™*;
4. Обобщены и аппорокекмированы кинетические 'данные по увлажнению а сушге хлопковых семян для различных сортов. В результате комплексных исследований процессов увлажнения и-способов предпосев-. но!! обработки хлопковых семян путем гигротекмики, оригинальность .которой подтверждена робретением (автор.свид.й I6323E3, I9S0 г.)". Урожайность хлопчатника повысилась на 5-6$.
- 5. Предложен и научно обсскоьяв «вхпо.тогйчъекнй »putecc лг'«-.~ вотаваягя «у«ки семя;; бахчотк< cvs-Ul'« тр-'-'Vx^i мивгааг.ийй ь-'лпат на су;:i:y и сохт--:«!. t-;:o, а в случаев пгл.пл
посе:»2.г к«ч«гсгг,а семян еле г-урхж.-.нях
влалшо.-:: в&мяь белее ЗО-ЯОх скорость потека T-jíuiof:oc:.vc.-!« до.Гл ::а сиг.. раага 0,5-1,0 м/с, при влажности й0-?1? - 1,0-1,5 м/с; nepvry-:> ?n¡uf.!-ocaTeA;i -IS-díAO в хнте^але толуина слоя
0,1-0,15 м. Использован» ди^ференциромнпиг:- скоро ст^ие и ге^м^чча • исстиие роглпми сушки.
6. !!а основании дзучишлд гелаосушкй материалов растительного происхождения, подверженных при оЛ>«всх?23!'.:ш усидпе, са'-ь'клвич
не пользования иьаейвдеЗся soutJtvyjinua пгодолх-ь'.л'с сеч-ш-п камаьйпх суадчок ды -штенсифякацни процесса сушки \ . коллоидных, так и капиллярно-пористых материалов.
Получены с помощью современной термометрической аппаратуры новые экспериментальные данные по эволяапа поля скорости -сув&.ьвого агента т> Сушильной камере с линейным изменением проходящего сеча-иия э пределах угла отзлоззния одной из ограадахадих степ до j- - 30°.
Аналитически установлен закон изменения-проходного сечения ДМ суаильвого агента, обеспечивающий постоянство влагосодержаиия материала, по.всему сбгему сушильной камеры при сушке усаживающегося по линейному, закону материала, - .
7. Впервые аналитически определено выражение для оптимального, обеспечивающего минимизаций конечного влагосодеркагая и его ■ дисперсию профиля .скорости течения сушильного агента при. переыаи-ной погонной площади поверхности, элементов сушимого" материала.Ре-
рультаты вычисления показывают, что продолжительность с'упши дынь сорта Гызыл гуляби в данной гелиос'уше' сокращается на 50-60$, а неравномерность сушки дыни наблюдается после 10-12 часов от начала процесса.
0..Разработана массообменная математическая модель для описания двумерного поля влагосодержания в фильтруемом слое путем-ес-полйоозапия в качестве движущей силы массообмена разности влаго- ■ содержания сугшльиого агента, использующая обобщенную кривую сутки и увлажнения во всем диапазоне влагосодержанкя при иЙк^иЗт»
9. Получены аналитические решения для описания поля влагосо-дерюшш путем трансформации квазилинейного гиперболического дифференциально^ уравнения в частных производных первого порядка и дифференциального уравнения в частных производных второго порядка.
.Получены система дифференциальных уравнений и аналитические решения для вычисления конечного приведенного влагосодержанкя ма- . торкала и его дисперсии для сушкп как в первом, тая и во втором • периоде. .
10« Обоснован режим хранения семян бахчевых культур в следующих теплотехнических параметрах: семена дыни, арбуза и тыквы при влажности воздуха ие более 70-75% с влажностью 7-ß* - при более низкой влажности (но более 40-50$)'. Анализирована .биохимические изменения в семенах в процессе сушки в хранения.
II. Приведена методика определения сравнительных техвяно-эко-, комических показателей гелиосущилок в оценки отовмостных и нату-' р&яьнкх подааателей эффективности технические ревений. ■ | Нзмепяюцееся ценообразование всех видов расходов затрудняют ■реальное определение экономического эффекта
Список опублЕкованны* работ по теме диссертации
1. К вопрос? езучения процесса сугоя ЕвЛхСЕЕЧИШС коконов с кдаоцьо солнечной »нергаг//тез.докл. I каучй.кокф.рчз!). АН ТССР,
' госзаем i;o8 25-летЕг АН TCCP« - Двгабат, 1976.- С.57 /Соавт. Му-;f5US0ft ХухмгОР А.-
2. К titei'ckfeknuaa npouecca мог« в в супее Еэлаовкчшк козо-Ш с »оцоги? солнечно! «нести». - гелиотехника, 1377, й 4.-С.^-72 /Зслвт. р1?.ргшоа р.£., Иурадо® Дж.
3. ?ьшг«?в|гве £ коконов тутойого аелзопряда с помощью Т*здйсуавв.- JDexE, Х??8, J| 3» - C.I7-I8 /Осйрт. Муродов jp,
4. Ссоссб i0rj9г7estot .еу££g//lв*0рсков срвдотсльстео СССР» $■ VOf-aiS, Ш> /COfcVT.гикрякв» Р.Б., «ypar.os -р..
5. c5?*6cTJt» атоэачдох «окноа с кхтьэтмт^м tfetv*Tj4& »■«>*; мху/Э сб. jwt» »чкь* *г«уйя * paj-сскз« хсзййсгзе
к. Соа./даелм.це кснитйшл кокопов, ©бпа&яаша б»-сх^;егп— лоы и ; гелпосуиклке //шелк, 1980, Я- 3. ~ С. 19-21.
.. 7. 1Сопсш;;^роьа;;иая установка для испольаоваийя солнечной энергии и сельское хозяйстве //тез.докл.республ.научи.-¡шактнч.коиф. молодых специалистов.- Ашхабад, 1980-- С.174.
к. с.ушка коконов тутоюго шелкопряда с помощью солнечной анергии //Пути повышения продуктивности шелководства в туркнеыютанэ.-Ашхабад: ¿ЛИ, 1982. ~ С.50-57 /Ооалт.МУрадов
9. (шрспек-гиин исполБ^ояапйя сслпспшй оьзрг1;и для сушки «ель-СКОХОЙЯУСТВешШХ П^ОДолТОз/Л^Де-о. научи .-техь.конф. восточно-туркменский территоодальио-птоиаводстветай комплекс.- Ашхабад, 1982.-С.132-133 /Соавт, Мурадоз и др.
10. тепловой расчет гелиококоносуиллки и ее технияо-экопомичес— , кал оценка //экспресс-инфотм. - Ашхабад: Госплан ТССР НК11 НТЙ и-ТЗЯ. Выл .XI» 1982.-30с. 1 -
11. технико-экоьомический расчет гелиококонооуишйи/Л'ев.докл. республ.иаучн.-ппяятнч.конф. мол.учвн.и специалисток ТССР, 1982.
"12- выбор параметров суши шелковичных коконов в гелиосушклке// Тез.докл.республ.научк.'-прантич.конф. мол.учен.и спецпад.ТССР», 1983.
• 13. Эксперт»ктальвое олпеделейзе оптимального расстояния мвдод котлом и стеклом гелиоиоздухонагревателя //№и.А1, ТСС?. Сеп.фпз,-техн.и геол.наук, 1904 /соава'. Мупадоз дж.
14. Исследование кинетики суаки семян ояхчехюх культур г- гзлио-суднлке //Ыатер.сессии сабочей группы по гелпоеушмке комитета сет» КШО. - Ашхабад," 1985.
15. Солнечная коконосушилььая установка //сельское хозяйство Туркменистана, ::> 5, 198й /соавт. Ыурадон Дж. •
16. влияние температурного чеинма сушки ¡.а биологическую актш-ьость семян бахчевых культур /Дез .докл. рвсщ'бл.научн.ноиф. иол.учен.и специгл, Туркменистана.- Ашхабад, 1986 /Соавт.рустамов Б
17. исследование возможности использования солнечной энергии для.суша семян сельскохозяйственных культур //матер, научи.сессии, со проблеме: '"использование в народном хозяйства возобновляема* источников энергии", 1089.- С.211-219 /соавт. рустамов БчЛШ".еа А.
18. Исследование оптимизации технологических схем солночзых су- , шильных .установок № сушки семян сельхозкультур //те.5.ДОКЛ. 1У реепубл.научк.-праятач.конф. мол.учвн.и специал. АН ТССР, посвящ. 70-летао Великого Октября.- Ашхабад, 1987. -С.235.
19.' Исследование суши сильно усаживающихся материалов в сушильных камерах с ■ подвижными полками //теп.долл.IX рвопубл. наупз.-пряхт.нонЪ.иол.уч^ь. и сг.ецпал., посвяя. 70-летию ленинского комсомола,- Ашхабад, 1988. /Соавт. Султанов 0.
20. К вопросу тесмоьлааноетной обработки,посевных семян хлов» чатнака// Там же. /соав?. рустамов В.
<¡1. Кинетические закономерности процесса увлажнения коллоадшх я шплллротпорвстых материалов //депонт,рукопись д-09 (1029) ТУЕК-. .аенШШХВ. - Чардаоу, 1989. - II с. /сдав«. &с*шоа В. ■
22. О водопоглоцетш хлопковых семян //изв, 'АН ТССР. Сер.биол. :.аук, № 4, 1989. - С.55-58 /Соавт. рустамов Б. - ,
23. Способ предпосевной обработки семлн хлопчатника //Аьтор. '-■:■<од. СССР, Й 4606337, 1989 /Соавт. рустамов в., Мурадол дж., ла--пклоа О.Д.
ео
24. Обобщение оксиерямент-'.лышх данных по кино тике : сушки хлоп-коюи;: оямяі: //тез.докл. і респубд.научи.-техн.кокф. "проблемы оф-(¡скгпвного лсисльзовакня электрической 'и тепловой эннргии в ший-і:0С2і.оЄ:!Пй Узбекистана". - т^ашеат, І9В9. - С.92-94-
¿5. Не цель: овчине солнечьоіі энергии" дая сушки семян бахчевых к.'/лы.УР 7/ТГІ! не, - С.£<7-98.
20" Исследование процесса обеввохішашт анвзатропко сильно усожлвапзисед материалов //осиї.научн.-лзаятйч.коьї.мол.учен, и гпо:ц:ил. - Ч^гдаОД« 1989.- С-98-100 /соагт. Султанов О-
І.7. ррочег коийфщкеига эквивалентной дийфузел из кинетичвс-кс-к крлу-ой ултаясейия //там яе. - С. 102-103 /Соавт. рустамов Б.
28. О'обсикке кривых увланлепия // Изв. ДЬ ГССР, Сер. ТФвГХй. С, ІГ8Є /СОї];Т. ?у СТ2П03 5. .
ОпгШ'.'.иаия суьильиой установки //їїшюнир.рукопись в-ИТЦ Аг ТССр, -< 2о.03.?0. - Ашхабад, 1990 /Соавт. ланшіов 0.Л-. ' ■ Коьоі/іль'.Н'В С,М., Суліаьоіз О.И. .
30. Реологические показатели сеіічи бахчевых культур, высушен-|.ых солнечной <.уш:.;ыюй установкой //тез.докл. і области.научи.-пчпк і'!!ч.мол,учен.и спеаиал."Молодые ученые и научко-техни-ч-ісіа:" пгегрс-сс". - тюіуз, 1910. - С.89-90.
31. поа&ааыа ьпЛоктианогги процесса сушки сильноусажкващшс-¡..іУ'ікі:.. иаїеріиао;- //Тез.докл.і геспуАЬт.научн.коиф. "Дктуаль-
і¡і»о ¡.ообліімл «гаилш гг.ердого тела, годиофазшш и теплофизики". -1991.- С.4« /соавт. Султанов 0., ?!урадов Дк. . 32. Уі.пнє"сп.;ьгак Фо г.а обобцекня кинетических данных увлая-і:бііп,і и су їли //ї"ш же.—- С.47 /Соавт. рустамов Б., Му радов да.
аз. ТРГ-ловоЙ насчет гелиосемевосуцаишк //там ке.- С.К /Сочвт. ІКоі.чг, і1, ■■'•■.'-
,'■<. ісадізпо-со^.нечіїоя с*шка цолковичішх коконов //тез .докл. ;есг.у('л.1.'.уч: .-лр'мхич.кошг. "Использование солнечной энепгии в
хо: яйпве".- Т-!і• - їпцконі, 1991. - С.45-46 /Соавт. КУР-С<!:.о. Г., X -"-Ппіи Ц.
. ^т'.пнл.і я.-: каморп с пепеметшм поперечним сечение;.'. // там г е. - 0.4>-4Ь /"опит. Султанов о«Ь»
лі-. редуль ¡'спытаиы гелиосеменосупилкв //та;.: ке. - с.4^ / С^п.іт, реэкев г. У", ОсоЛєі гості; її рог,ее са су^аи и установок для теплового обе:— і'ОКі'мн ;•<•, .Ч'.ихс-ыц оду .«он //Уив. Ал Туркменистана; Сер. С-ТИГХН, 1, 1^1». - 0.47-61 /Соивт. Султанов 0. Гч-. ¡^»ГДУ.'О .ПЬІ'е солкочгой а.:П;ТИ1'. В І'арОДІ'ОМ хозяйстве // - Ч'ір^тс:, і 'хч.вт. рпхмптоз ИЛ%
' ПС. : №.тивосг,-е гэ*и:из процесса пило- и тегмозлах-
¡;,-/ цілі гольезех сьяйсгьеыаа //Вгопига- -'Аи~
і?. і«сдс.:про^ап'е гелаосусйлки //'■',пто^. докл.
гмчі лгсч.ксчі. е- и ярелохекия"
21-М - Аа'ггпт Роїцсв р.
ЧІ. ї і ..'.ОГКЧССКГО Іі'ІОГІІ •;ЄдМС:-ЛГиг».0С'І,.'0Й ОСрГГ-СТлИ СС;МЯ:-=
д-лть-кх-ку-к'^г £ ГбЛГХуи-Аке я. - д.таЗчт,' І9Л
•Ч'.'-у-ґЛ Г'. і
хч» т« //Ті-іЗ-'е-гста'!;: сез хог5л:гы,• Ті -
■ti. yyuiîuecKue ьредстаальнкя к аагештачзокое описание коь-аектшііОЙ оуади слоя семдн бахчеіих кулы.ур /Дев.докл. Л іюі-іьцііс^. научн.-кспФ. "Актуальные проблема-фютпии тьеппого тела, гадисчТ-кз*:--ІШ шп-аіиг.гк::.- Agradar, ійЯі.- Q.yy.
44. ?sc ч^н.ь-зналлмчесх; * исгжу;о:шны тоа>т<лг'0ог.оч9іюоа І.
//Гим хе, с.40 /Coa¡¿-í. роуыеь р. 45: Зксперимектальнов исследование ас-подннамккн сушльных кало ..oL/uiv.oilfcOru .ііОііаОвчпОі-0 0.4« "И я \Ч •itrr)«f"enKOra4i!°..
ffl'ï!1. І99Ч, '"'-і. /'004.4?. Да.-:;'rar G-.T-, ¿'.тНіїсз 0.1Г.
46. радиационно-йонііектльнш'і теплообмен з сушильной установко// там же, 4 //Соазг. ро.шев р.
47. Тожукы гун гур&дт //туркыенистанин, оба хсг-глиги, 1994, :<■ J. - С.38-39 /Соовт. розыев р.
43. Гоиача чигидкни актив гайярлашк // там se, Js 3.- C.3I-3Í!.
49. Т0бигатин т»ойн еозгады // їад se, 4, 0.40-41.
50. воздушно-солнечная суика сельхозпродуктов //сельское хозяйство Туркменистана, № 5-е, 1994.
51. С7ПКЕ. или ;'uj:-.eKr¡r.CTtío;-i-)UH'"--! .■ГГЇ!і'-"=Н.Ч.Ч Г-'.Й?^":^*-';?; cv!:::;.".'':">-
.і- Sierra ;.,< -І-■. :.' 'ö '/C&--S:.
; : Ко:'С;.г;.;',
Г;:.:-:-!. ЛГ.тйг..-. ■ :v.' '..т/гл ÜI< УХО' 1-'.■•• ■' '• " лл:.:':;;^!, л-'.-v:rа-л.у.. ■. і ■.)■;•.І.-- '.:."
■":. л-- t-ï uc :-: .■. л....'.:.- v. ■аг.еи;:;'.//
, - *.; >ч л-.л.. . •: г : i'.c: і-.:,;., ." f. --
Р. БаЯ.^аноиш техники ылнмла^ун доктор» цчен алш.'лнк дереве сини аль;ш: учли Туп эпергияснш улан мак билен оба хо^глш енумяер::-пя сугца ге чиглк гизган ховада ишпомеклипш нетиДечшшп'шн апг-дь-ргсклигшт технологии эсесларн" дг.он темедан язан циссертацпя-
С1ИНЛ>
РЕФЕРАТЫ.
Дисссртшуляда гук внергиясц Лиев оолеЗев гурлушларда-оба хо-¿;олнк епуь'леря болан Ятпек гурчу сити шнесини. ве бак.:;а енумлерп бола-: гш.-улии» ггрпизия, кедяяан тохуглик чигитлертш чнгландн--. гцчап г;;зпт хоьа бил ев гугвхкак.'шпш, тохумлык пагга чиядини болса ог%-езтсп р'-урти су ста эзпп сопра гысга вагтда газтав хова Силен гургдиланда опун габыганда лаЧрнк эмеле гелип гегери^-ии-г:яш чолтлалд1фяв ве тохуглцк члгитлери узак кагтлап заяламав • ссклагакчнпш ёлларл геркесюПор.
Гун билен гурвдн-?! гурлуяларшт дурлп гернушлери.шол сайда гу^ рпида гс-хруп: кичелЗэн о ну га ори гуратуак учлч диварларыньаг бири-30° ченлл бурча у?тгС!он гернугол рнустшшге хвдурлеаилди. . .
Гун гурацн,5;лари:!да гпчнрнлен кеп санли те/фибелериц нети^е- ... сш:де то ;аи;к енплерплп гураткакде чыглн гнзгйз ховаии гура-гп гнуь'пч прг.скидак гезеклеэдирят, гаакдан ёкара ве екардан тага хе!уде гапчалдпи геиук^яркек бил ей гурагш витклерпд -хшшаи * Ркарл£йз:1р!31,- гуроА-ак др*руии гнсгатанп, туракаклисый нетпг,елилп-глм фпкргл усуллар елумчилиге хедурлекнлди. ' - :
Алтая петлял, ер оба то:;зл:1пгпда Л упек лилесиаи, гаьунин, гарпи- > ."" ры:, подтип тохуглик члггдтш гурагмакда, узак вагглал -заплакан' ояклах-аазл, ппгта чянианя якуездеп епуртя эзл'зкде ве [ураткакда ¿лшчилп били ер. г.х/
- -М-.
-
Похожие работы
- Разработка научно-технических основ, создание и опыт эксплуатации низкопотенциальных тепломассообменных гелиотехнологических установок
- Методы термообработки сборного и монолитного железобетона с использованием солнечной энергии
- Разработка способа стабилизации термовлажностных характеристик зерна при сушке и хранении
- Разработка и исследование солнечных установок для сушки сельскохозяйственной продукции
- Повышение эффективности досушивания провяленной травы путем оптимизации параметров оборудования для использования солнечной энергии
-
- Энергетические системы и комплексы
- Электростанции и электроэнергетические системы
- Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации
- Промышленная теплоэнергетика
- Теоретические основы теплотехники
- Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Гидроэлектростанции и гидроэнергетические установки
- Техника высоких напряжений
- Комплексное энерготехнологическое использование топлива
- Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты
- Электрохимические энергоустановки
- Технические средства и методы защиты окружающей среды (по отраслям)
- Безопасность сложных энергетических систем и комплексов (по отраслям)